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我校物理研究学习小组利用房檐滴水测办公楼的高度,他们测出从办公校的屋檐处滴下的相邻两滴水滴落地的时间间隔为0.5s,并观察到当第1滴水滴落到地面的瞬间,第5滴水滴刚好离开屋檐
题目详情
我校物理研究学习小组利用房檐滴水测办公楼的高度,他们测出从办公校的屋檐处滴下的相邻两滴水滴落地的时间间隔为0.5s,并观察到当第1滴水滴落到地面的瞬间,第5滴水滴刚好离开屋檐.已测得每一滴水滴的质量为0.001kg,第1滴水滴落地时的速度大小为10m/s(假设水滴离开屋檐时无初速度且在运动中所受到的阻力保持不变,g取10m/s2).
(1)求水滴在下落过程中受到的阻力大小.
(2)由以上数据估测办公楼屋檐到地面的高度.
(3)若在上述过程中观察到第2滴和第3滴水滴正好分别在窗户的下沿和上沿,则此窗户的高度为多少?(保留两位有效数字)
(1)求水滴在下落过程中受到的阻力大小.
(2)由以上数据估测办公楼屋檐到地面的高度.
(3)若在上述过程中观察到第2滴和第3滴水滴正好分别在窗户的下沿和上沿,则此窗户的高度为多少?(保留两位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)当第1滴水滴落到地面的瞬间,第5滴水滴刚好离开屋檐,之间正好有四个相等时间间隔,所以第一滴水运动的总时间为 t=4×0.5s=2s,
由v=at得 a=
=
=5m/s2.
根据牛顿第二定律得 mg-f=ma
解之得:水滴在下落过程中受到的阻力 f=0.005N
(2)办公楼屋檐到地面的高度 h=
t=
×2m=10m
(3)根据初速度为零的匀加速直线运动的推论:物体在第1s内、第2s内、第3s内…位移之比为1:3:5…得
第2滴和第3滴水滴距屋檐的高度分别为 h2=
h=
m,h3=
h=
m
故此窗户的高度为△h=h2-h3=3.75m≈3.8m
答:
(1)水滴在下落过程中受到的阻力大小是0.005N.
(2)办公楼屋檐到地面的高度是10m.
(3)此窗户的高度为3.8m.
由v=at得 a=
v |
t |
10 |
2 |
根据牛顿第二定律得 mg-f=ma
解之得:水滴在下落过程中受到的阻力 f=0.005N
(2)办公楼屋檐到地面的高度 h=
v |
2 |
10 |
2 |
(3)根据初速度为零的匀加速直线运动的推论:物体在第1s内、第2s内、第3s内…位移之比为1:3:5…得
第2滴和第3滴水滴距屋檐的高度分别为 h2=
1+3+5 |
1+3+5+7 |
45 |
8 |
1+3 |
1+3+5+7 |
15 |
8 |
故此窗户的高度为△h=h2-h3=3.75m≈3.8m
答:
(1)水滴在下落过程中受到的阻力大小是0.005N.
(2)办公楼屋檐到地面的高度是10m.
(3)此窗户的高度为3.8m.
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