Question

【題目】利用豎直上拋小球的頻閃照片也能驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0．05 s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>10．0 m/s2，小球質(zhì)量m＝0．2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：

時刻	t5	t4	t3	t2
速度（m/s）	3．84	4．32	4．80

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v2＝________m/s．

（2）從t2到t5過程中，小球重力勢能增量為ΔEp ，動能減少量為ΔEk ，其中ΔEp＝_______J。

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得ΔEp________ΔEk（選填“>”“<”或“＝”），造成這種結(jié)果的主要原因是上拋過程中有空氣阻力．

Answer 1

【答案】（1）3．84 （2）1．37 （3）＜

【解析】試題分析：（1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，t5時刻小球的速度．

（2）從t2到t5過程中，小球重力勢能增量為△Ep=mgh=0．2×10×（0．2520+0．2279+0．2040）J=1．37J．

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律，由于上拋過程中，由于阻力的存在，動能的減小量部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則動能的減小量大于重力勢能的增加量，即△Ep＜△Ek．