Question

某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?0 m/s²，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：

時(shí)刻	t2	t3	t4	t5
速度/(m/s)	5.59	5.08	4.58

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t₅時(shí)刻小球的速度v₅＝________m/s。

(2)從t₂到t₅時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔE_p＝________J，動(dòng)能減小量ΔE_k＝________J。

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔE_p與ΔE_k近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得ΔE_p________ΔE_k(選填“＞”“＜”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是______________________                       。

Answer 1

 (1)v₅＝ cm/s＝408 cm/s＝4.08 m/s.

(2)由題給條件知：

h₂₅＝(26.68＋24.16＋21.66) cm＝72.5 cm＝0.725 m.

ΔE_p＝mgh₂₅＝0.2×10×0.725 J＝1.45 J

ΔE_k＝mv－mv＝×0.2×(5.59²－4.08²) J＝1.46 J

(3)由(2)中知ΔE_p＜ΔE_k，因?yàn)榇嬖诳諝饽Σ恋仍�因，�?dǎo)致重力勢(shì)能的增加量小于動(dòng)能的減少量．