问题 实验题

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___________________

答案

(1)(2)(3)<,由于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:

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:

③由上述计算得,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.

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