周光華
(廣東省深圳市第三高級中學,廣東 深圳 518172)
粵教版物理必修1(2005年7月第2版)第2章探究勻變速直線運動規(guī)律第2節(jié)自由落體運動規(guī)律課后練習第5題.
原題.雨滴自屋檐由靜止滴下,每隔0.2s滴下1滴,第1滴落地時第6滴恰欲滴下,此時測得第1,2,3,4滴之間的距離依次為1.62m,1.26m,0.9m,如圖1所示.假定落下的雨滴的運動情況完全相同,則此時第2滴雨滴下落的速度為多少?(假設雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)在物理(必修1)教師教學用書(2012年7月第1版)給的參考答案是7.20m/s.
方法1:利用勻變速直線運動的規(guī)律,某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度為
圖1
很明顯教師用書中是對比打點計時器的原理,得到參考答案是7.20m/s.
方法2:第1滴落地時第6滴恰欲滴下,第6滴此時的速度為0,則第2滴從滴下到現(xiàn)在的位置經(jīng)歷了4×0.2s=0.8s,由于題目中說明雨滴下落過程中不考慮空氣阻力,則雨滴的下落可看成自由落體運動,
可見2種不同方法得到的答案不相同.這說明題中所給的數(shù)據(jù)不自洽.按照題中所給數(shù)據(jù)重力加速度只有9.0m/s2,和實際的重力加速度g=9.8m/s2差別較大.
為了解決這一問題,可將題目中的數(shù)據(jù)改為測得第1,2,3,4滴之間的距離依次為1.764m,1.372m,0.98m.
這樣我們可利用方法1得到答案為
這樣2種方法的結果才一致.