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0.05 s閃光一次，如右圖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 m/s2，小球質量m＝0.2 kg，結果保留3位有效數字)

時刻	t2	t3	t4
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98
（速度）2（m2/s2）	24.90	20.07	15.84

（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t4時間內，重力勢能增量ΔEp＝0.897J，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，即可驗證機械能守恒定律。由上

述計算得ΔEp________(選填“>”“<”或“＝”)ΔEk，造成這種結果的主要原因是_____________。

Answer 1

【答案】 （1）3.48 （2） 0.906 （3） < 存在空氣阻力

【解析】 (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： ；

(2) 設t2、t4時刻速度分別為v2、v4，則

動能減少量ΔEk= ；

（3）由以上數據可知，重力勢能的增量小于動能的減小量。造成造成這種結果的主要原因是有空氣阻力，一部分動能轉化成內能。