某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与桌面上10.0cm处刻度对齐,钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后,释放钩码,小车在钩码的牵引下,由静止开始沿水平桌面运动,图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量
M =200g,钩码质量
m=50g,闪光频率
f=10.0Hz,重力加速度
g=9.80m/s
2。
乙
⑴用
x表示小车从静止起运动到
A点过程中通过的位移,
vA表示小车运动至
A点时的速度,若在误差允许的范围内,有公式
成立(用题中所给字母表示),就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。
⑵由频闪照片上的数据,可得小车到达
A位置时系统的动能
EK =
J,小车从静止开始运动到
A位置的过程中,钩码减少的重力势能
Ep=
J。(结果均保留三位有效数字)
⑶实验操作及测量均正确,经反复实验,数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能
(填“守恒”或“不守恒”),得此实验结果的主要原因应是
。