Question

【題目】某校課外活動小組利用豎直上拋小球的頻閃照片的方法來驗證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如表（當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>9.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.1kg）：（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

時刻	t2	t3	t4	t5
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度為v5=________m/s；

（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量（即變化量）為△Ep=______J， 動能減少變化量為△Ek=_______J；

（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(jī)械能守恒定律。 由上述計算結(jié)果可得 △Ep_____△Ek（選填“＞”、“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是_______________________。

Answer 1

【答案】3.48 0.62 0.64 ＜ 空氣阻力做負(fù)功

【解析】

（1）在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可以求t5時刻的速度大小；
（2）根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出重力勢能的變化量，根據(jù)起末點(diǎn)的速度可以求出動能的變化量；
（3）由于紙帶和打點(diǎn)計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動能的減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（1）在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，則t5時刻小球的速度為：

同理時刻的速度為：；

t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量（即變化量）

動能減少變化量為：；

（3）由于紙帶和打點(diǎn)計時器的摩擦以及空氣阻力的存在而做負(fù)功，導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即。