屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,问:(g取10m/s2)(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,问:(g取10 m/s2
(1)此屋檐离地面多高?
(2)滴水的时间间隔是多少?

◎ 答案

解:如图所示,如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T,则这一滴水在0时刻、Ts末、2Ts末、 3Ts末、4Ts末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置,据此可作出解答

解法一:利用基本规律求解
设屋檐离地面高为x,滴水间隔为T,由
第2滴水的位移  ①
第3滴水的位移 ②
又因为x2-x3=1 m ③
所以联立①②③,解得T=0.2 s
屋檐高
解法二:用比例法求解
(1)由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起,在连续相等的时间间隔内的位移比为1:3:5:7:…:(2n-1),据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是x0:3x0:5x0:7x0
显然,窗高为5x0,即5x0=1 m,得x0=0.2 m
屋檐总高x=x0+3x0+5x0+7x0=16x0=3.2 m
(2)由知,滴水时间间隔为
解法三:用平均速度求解
(1)设滴水间隔为T,则雨滴经过窗子过程中的平均速度为
由v=gt知,雨滴下落2.5T时的速度为v=2.5gT
由于,故有,解得T=0.2 s
(2)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,问:(g取10m/s2)(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔…”主要考查了你对  【自由落体运动】  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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