Question

【題目】某同學利用豎直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9.8 ，小球質量m＝0.2kg，計算結果保留三位有效數字）：

時刻	t2	t3	t4	t5
速度（m·s－1）	4.99	4.48	3.98

（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，重力勢能增量ΔEp＝J，動能減少量ΔEk＝J；
（3）在誤差允許的范圍內，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ΔEpΔEk（選填“>”“<”或“＝”），造成這種結果的主要原因是。

Answer 1

【答案】
（1）3.48
（2）1.24；1.28
（3）<；存在空氣阻力
【解析】（1）t5時刻小球的速度v5＝×10－2m/s＝3.48m/s；（2）從t2到t5時間內，重力勢能增量ΔEp＝mgh25＝0.2×9.8×（23.68＋21.16＋18.66）×10－2J＝1.24J ， 動能減少量ΔEk＝＝1.28J；（3）ΔEp<ΔEk ， 造成這種結果的主要原因是上升過程中存在空氣阻力。
【考點精析】認真審題，首先需要了解機械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變)．