為了測量某一高樓的高度,有同學(xué)設(shè)計了如下簡易測量方法:在一根長繩的兩端各栓一重球,一人在樓頂手持繩上端的球(可視為與樓頂?shù)雀撸o初速度地釋放,使兩球同時自由下落,另一人在樓底通過精密儀器測出兩球著地的時間差△t.若已測得繩長l=0.80m,△t=0.02s,請你據(jù)此計算該樓的高度.(提示:小球在0.02s內(nèi)速度的變化比起它此時的瞬時速度來說可忽略不計,因而可把這極短時間內(nèi)的運動當成勻速運動處理.結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
【答案】
分析:小球在0.02s內(nèi)速度的變化比起它此時的瞬時速度來說可忽略不計,因而可把這極短時間內(nèi)的運動當成勻速運動處理.根據(jù)平均速度的公式求出落地時的速度,再根據(jù)v
2=2gh,求出樓的高度.
解答:解:設(shè)繩下端的球著地時的速度為v,則上端小球此時速度也為v
于是有:
①
又由:v
2=2gh ②
解①②并代入數(shù)字可得:h=80m
(若②式寫為v
2=2gh(h-1)結(jié)果為81m,)
故樓的高度為80m或81m.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道把0.02s時間內(nèi)的運動看成是勻速直線運動,以及掌握自由落體運動的速度位移公式v
2=2gh.