為了測量一高樓的高度,某人設(shè)計了如下實驗:在一根長為L=10m的繩子兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)繩上端使上端小球與樓頂平齊并無初速釋放,使其自由落下,另一個人在樓下測量兩球落地的時間差△t=0.4s,取g=10m/s2,試計算樓的高度.
分析:依據(jù)題目描述可知繩兩端的球各自做了自由落體運動,若樓高為H,則下端球的位移為H-L,依據(jù)自由落體運動的特征,可以分別列式,可得樓的高度.
解答:解:
設(shè)樓高為H,上端小球從樓頂自由下落到地的時間為t,則下端小球落地時間為t-△t,
由自由落體規(guī)律可得:
H=
1
2
gt2

H-L=
1
2
g(t-△t)2

解得:
t=
2L
2g△t
-△t=
2×10
2×10×0.4
s-0.4s=2.1s

H=
1
2
×10×2.12m=22.05m

答:
樓的高度為22.05m.
點評:本題關(guān)鍵因素是弄清楚兩個球的運動性質(zhì);其次是要確定好各自的位移.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某同學(xué)在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離.打點計時器的電源頻率為50Hz.由這些已知數(shù)據(jù)計算:

①該勻變速直線運動的加速度a=
2.05
2.05
m/s2
②與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度v=
1.22
1.22
 m/s.(保留3位有效數(shù)字)
(2)為了測量一個高樓的高度,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗:在一根長為l的繩兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)上端的重球無初速度的釋放使其自由下落,另一人在樓下測量兩球落地的時間差△t,即可根據(jù)l、△t、g得出高樓的高度(不計空氣阻力).
①從原理說明此方案是否可行及理由
可行,h=
1
2
gt2,h+L=
1
2
g(t+△t)2,兩個方程,兩個未知數(shù),方程可解
可行,h=
1
2
gt2,h+L=
1
2
g(t+△t)2,兩個方程,兩個未知數(shù),方程可解
.②從實際測量來看,你估計最大的困難是
△t太小,難以測量
△t太小,難以測量

(3)某同學(xué)在做測定木板的動摩擦因數(shù)的實驗時,設(shè)計了兩種方案.
方案A:木板水平固定,通過彈簧秤水平拉動木塊,如圖a;
方案B:木塊固定,通過細線水平拉動木板,如圖b.
上述兩方案中,你認為更合理的是
b
b
,該實驗中需要測量的物理量是
彈簧秤示數(shù)F和木塊的重量G
彈簧秤示數(shù)F和木塊的重量G

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)小車拖著穿過打點計時器的紙帶做勻變速直線運動.如圖是經(jīng)打點計時器打出的紙帶的一段,計數(shù)點序號(按打點順序計數(shù))是1、2、3、4…,已知交流電的頻率為50Hz,紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個打印點.則小車運動的加速度大小是
1.90
1.90
m/s2,小車做
勻減速
勻減速
(填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”).(保留3位有效數(shù)字)

(2)為了測量一個高樓的高度,某同學(xué)設(shè)計如下實驗:在一根長為l的繩兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)上端的重球(與樓頂在同一高度)無初速度的釋放使其自由下落,另一人在樓下測量兩球落地的時間差△t,即可根據(jù)l、△t、g得出高樓的高度(不計空氣阻力).
從原理上講,這個方案是否正確
正確
正確
,理由(只需表示出l、△t、g與樓高h的關(guān)系式即可):
△t=
2h
g
=
2(h-l)
g
△t=
2h
g
=
2(h-l)
g

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了測量一個高樓的高度,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗:在一根長為l的繩兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)上端的重球無初速度的釋放使其自由下落,另一人在樓下測量兩球落地的時間差△t,即可根據(jù)l、△t、g得出高樓的高度(不計空氣阻力).
①從原理上講,這個方案是否正確
正確
正確
,理由:
h=
1
2
gt2,h+L=
1
2
g(t+△t)2,兩個方程,兩個未知數(shù),方程可解,故可行;
h=
1
2
gt2,h+L=
1
2
g(t+△t)2,兩個方程,兩個未知數(shù),方程可解,故可行;

②從實際測量來看,你估計最大的困難是
從實際測量來看,最大的困難是△t太小,難以測量.
從實際測量來看,最大的困難是△t太小,難以測量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了測量一高樓的高度,有人設(shè)計了如下實驗:在一根長為l的繩兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)繩的上端使小球與樓頂平齊并無初速釋放,使其自由下落,另一個人在樓下測量兩球落地的時間差△t,即可根據(jù)l、△t、g得出樓的高度(不計空氣阻力).從原理上講,這個方案是否正確?若測得l=10m,△t=0.4s,g=10m/s2,試估算樓的高度.

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