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,圖中所標數據為實際距離,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9.8m/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為重力勢能.
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*為: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*為: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為重力勢能,因此△E p<△E k.
故*為:<,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