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0.05s闪光一次，图中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 ，小球质量m＝0.2kg，计算结果保留三位有效数字）：

时刻	t2	t3	t4	t5
速度（m·s－1）	4.99	4.48	3.98

（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，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEpΔEk（选填“>”“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是。

Answer 1

【答案】
（1）3.48
（2）1.24；1.28
（3）<；存在空气阻力
【解析】（1）t5时刻小球的速度v5＝×10－2m/s＝3.48m/s；（2）从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝mgh25＝0.2×9.8×（23.68＋21.16＋18.66）×10－2J＝1.24J ， 动能减少量ΔEk＝＝1.28J；（3）ΔEp<ΔEk ， 造成这种结果的主要原因是上升过程中存在空气阻力。
【考点精析】认真审题，首先需要了解机械能守恒及其条件(在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变)．