Question

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，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 m/s2，小球质量m＝0．2 kg，结果保留三位有效数字)：

(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，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”“＝”)

造成这种结果的主要原因是___________________

Answer 1

【答案】（1）4.08；（2）1.421；1.46；（3）<；存在阻力。

【考点】验证机械能守恒定律

【解析】（1）t5时刻小球的速度v5＝＝4.08m/s；

（2）从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝mgh=0.2kg×9.8m/s2×(26.68cm+24.16cm+21.66cm)=1.421J；

又因为t2时刻小球的速度v2＝＝5.586m/s；

动能减少量ΔEk＝m(v22－v52)=×0.2×(5.5862－4.082)J=1.46J；

（3）因为从数据可以看出ΔEp<ΔEk，由于是上抛运动，故造成这种现象的原因是存在阻力。