Question

7．科技館中有一個展品（展品周圍環(huán)境較暗），該展品有一個不斷均勻滴水的龍頭（剛滴出的水滴速度為零），在平行頻閃光源的照射下，可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象：只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落的時間間隔，在適當(dāng)?shù)那闆r下，看到水滴好像靜止在各自固定的位置不動，如圖中A、B、C、D所示．該展品的最大高度為200cm，重力加速度g=10m/s²．
①要想出現(xiàn)圖中這一現(xiàn)象，滴水的時間間隔應(yīng)為T=0.2 s，光源閃光頻率為f=5 Hz．
②水滴經(jīng)過D點(diǎn)時的速度大小v_D=6 m/s．
③若將現(xiàn)在的光源閃光頻率f略微調(diào)大一些，則將觀察的奇特現(xiàn)象為水滴在逐漸上升．

Answer 1

分析 水滴做自由落體運(yùn)動，只要緩慢調(diào)節(jié)水滴的時間間隔，即每隔相等時間滴一滴水，只要每隔相等時間閃光一次，就會看到水滴好像靜止不動，每滴一滴水的時間間隔和閃光的間隔相等．

解答 解：（1）每隔相等時間間隔滴一滴水，以及每隔相等時間閃光一次，會看到水滴好像靜止不動．
根據(jù)△y=gT²得：T=0.2s
光源閃光頻率為：f=$\frac{1}{T}$=5Hz
（2）水滴下落到D點(diǎn)所需時間為t=3T=0.6s，V_D=gt=6m/s
（3）若將目前的光源閃光頻率f略微調(diào)大一些，閃光的周期變短，則將觀察到的奇特現(xiàn)象為水滴在逐漸上升
故答案為：（1）0.2，5； （2）6；（3）水滴在逐漸上升．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道滴水的時間間隔和閃光的間隔相等，以及掌握勻變速直線運(yùn)動的推論，在相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移之差是一恒量，即△x=aT²．