如图所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(已知当地重力

◎ 题目

如图所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(已知当地重力加速度为9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留3位有效数字)
时刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
4.99
4.48
3.98
 

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5   m/s。
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp   J,动能减少量ΔEk   J。
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,即可验证机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp   ΔEk(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是   

◎ 答案

(1)  3.48  (2)  1.24      1.28 (3)<  由于存在空气阻力

◎ 解析


试题分析:根据时间中点的瞬时速度等于前后两段时间内的平均速度,有v5=(16.14+18.66)×10-2/0.1=" 3.48" m/s.从t2到t5时间内,重力势能的增加量为mgh=0.2×9.8×(18.66+21.16+23.68)×10-2=1.24J,动能减少量为mv22/-mv52/2=1.28J,由计算结果可知,ΔE< ΔEk,造成实验误差的原因是存在空气阻力和摩擦阻力。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(已知当地重力…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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