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对粤教版物理必修1《自由落体运动规律》课后一道习题的商榷

2014-11-24周光华

物理教师 2014年4期
关键词:空气阻力用书雨滴

周光华

(广东省深圳市第三高级中学,广东 深圳 518172)

粤教版物理必修1(2005年7月第2版)第2章探究匀变速直线运动规律第2节自由落体运动规律课后练习第5题.

原题.雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.2s滴下1滴,第1滴落地时第6滴恰欲滴下,此时测得第1,2,3,4滴之间的距离依次为1.62m,1.26m,0.9m,如图1所示.假定落下的雨滴的运动情况完全相同,则此时第2滴雨滴下落的速度为多少?(假设雨滴下落过程中不考虑空气阻力)在物理(必修1)教师教学用书(2012年7月第1版)给的参考答案是7.20m/s.

方法1:利用匀变速直线运动的规律,某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度为

图1

很明显教师用书中是对比打点计时器的原理,得到参考答案是7.20m/s.

方法2:第1滴落地时第6滴恰欲滴下,第6滴此时的速度为0,则第2滴从滴下到现在的位置经历了4×0.2s=0.8s,由于题目中说明雨滴下落过程中不考虑空气阻力,则雨滴的下落可看成自由落体运动,

可见2种不同方法得到的答案不相同.这说明题中所给的数据不自洽.按照题中所给数据重力加速度只有9.0m/s2,和实际的重力加速度g=9.8m/s2差别较大.

为了解决这一问题,可将题目中的数据改为测得第1,2,3,4滴之间的距离依次为1.764m,1.372m,0.98m.

这样我们可利用方法1得到答案为

这样2种方法的结果才一致.

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