问题
实验题
(10分)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):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
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“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是
答案
① 4.08m/s ② 1.42J 1.46J ③ < 纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在
题目分析:①在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,所以有:
②根据重力做功和重力势能的关系有:
③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,因此.故答案为:< 纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在.