Question

【题目】某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。（当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m = 0.2 kg，结果保留3位有效数字）

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5 = ________m/s；

（2）从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp = _____J，动能减少量ΔEk = ____J；

（3）在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp_____ΔEk（选填“>”、“<”或“=”），造成这种结果的主要原因是_________。

Answer 1

【答案】3.48 1.24 1.28 < 存在空气阻力

【解析】

（1）[1]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有

（2）[2]重力势能的增加量

[3]在t2时刻小球的速度

则从t2到t5时间内，动能的减小量为

（3）[4][5]由上述计算得ΔEp < ΔEk，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能。