某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗*機械能守恆定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數據爲實際距離，該同...

問題詳情：

某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗*機械能守恆定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數據爲實際距離，該同學透過計算得到不同時刻的速度如下表（當地重力加速度取9.8m/s2，小球質量m=0.2kg，結果保留三位有效數字）：

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△Ep=    J，動能減少量△Ek=    J；

（3）在誤差允許的範圍內，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗*了機械能守恆定律．由上述計算得△Ep    △Ek （選填“＞”、“＜”或“=”），造成這種結果的主要原因是   ．

【回答】

考點：驗*機械能守恆定律．

專題：實驗題；機械能守恆定律應用專題．

分析：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度，據此可以求t5時刻的速度大小；

（2）根據重力做功和重力勢能之間的關係可以求出重力勢能的減小量，根據起末點的速度可以求出動能的增加量．

（3）由於紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能的減小量沒有全部轉化爲重力勢能．

解答：  解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度，所以有：

故*爲：3.48．

（2）根據重力做功和重力勢能的關係有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J

故*爲：1.24，1.28．

（3）由於紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能減小量沒有全部轉化爲重力勢能，因此△E p＜△E k．

故*爲：＜，存在空氣阻力．

點評：本題考查了驗*機械能守恆定律中的數據處理方法，以及有關誤差分析，尤其是誤差分析是難點，要學會根據可能產生誤差的原因進行分析．

知識點：機械能守恆定律

題型：實驗,探究題