Question

【題目】某同學利用豎直向上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數據為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表（當地重力加速度取10m/s2 ， 小球質量m=0.2kg，結果保留三位有效數字）

時刻	t1	t2	t3	t4
速度（m/s）	5.59	5.08	4.58

（1）由頻閃照片上的數據計算t5時刻小球的速度v5=m/s．
（2）從t2到t5時間內，重力勢能增加量△Ep=J，動能減少量△Ek=J．
（3）此實驗得到的結論是 ．

Answer 1

【答案】
（1）4.08
（2）1.45,1.46
（3）實驗結論是在誤差允許范圍內,重錘自由下落過程中,機械能守恒
【解析】解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：

v5= =4.08 m/s（2）根據重力做功和重力勢能的關系有：

△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2 J=1.45J

在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：

v2= =5.59 m/s

△Ek= m（v22﹣v52）= ×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46 J．（3）由以上數據，此實驗得到的結論實驗結論是：在誤差允許范圍內，重錘自由下落過程中，機械能守恒；

所以答案是：（1）4.08；（2）1.45，1.46；（3）實驗結論是在誤差允許范圍內，重錘自由下落過程中，機械能守恒．