一: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
(1) 3.48 (2) 1.24 1.28 (3)< 由于存在空气阻力 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v 5 =(16.14+18.66)×10 -2 /0.1=" 3.48" m/s.从t 2 到t 5 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mv 2 2 /-mv 5 2 /2=1.28J,由计算结果可知,ΔE p < ΔE k, 造成实验误差的原因是存在空气阻力和摩擦阻力。
二:某同学利用竖直上抛小球在上升过程中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,如图所示
(1)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,所以有:v5=0.1614+0.18660.05×2=3.48 m/s(2)从t2到t5时间内,根据重力做功和重力势能的关系有:△Ep=mg(h2+h3+h4)=0.2×9.8×(23.68+21.16+18.66)×10-2 J=1.24J动能减少量△Ek=12m(v22-v52)=12×0.2×[(5.00)2-(3.48)2]J=1.29 J.(3)由上述计算得△Ep<△Ek,由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在,导致动能减小量没有全部转化为重力势能.故答案为:(1)3.48;(2)1.24; 1.29 ③<;由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在.
三:(2012?杭州模拟)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
(1)重力势能增加量:|△Ep|=mg△h=0.2×9.8×(23.68+21.16+18.66)×0.01≈1.24J;t2时刻速度为:v2=0.2618+0.23682×0.05≈4.98m/st5时刻速度为:v5=0.1866+0.16142×0.05≈3.48m/s动能减小量为:|△EK|=12mv22?12mv25≈1.27J(2)由于空气阻力的存在,机械能有损失,即减小的重力势能有极少部分转化为内能;故答案为:(1)<,存在空气阻力;(2)1.24J,1.27.