Question

某同學(xué)從五樓的陽(yáng)臺(tái)處釋放兩個(gè)易拉罐，一個(gè)盛滿(mǎn)水、一個(gè)是空的，他發(fā)現(xiàn)空易拉罐比盛滿(mǎn)水的易拉罐晚落地一段時(shí)間，他想這一定是空氣阻力引起的，于是他設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定空易拉罐所受空氣阻力的實(shí)驗(yàn)．已知每一層樓的高度為h₁．
①他先用

天平

測(cè)出了空易拉罐的質(zhì)量m；
②用

米尺

測(cè)出五樓地板到陽(yáng)臺(tái)窗口的距離h₂．
③他再請(qǐng)來(lái)另一同學(xué)合作在樓下用

秒表

測(cè)出空易拉罐從五樓陽(yáng)臺(tái)窗口到落到一樓地面所用的時(shí)間t．
④根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算空氣阻力的表達(dá)式為：

mg-m

(8h1+2h2)

t2

．

Answer 1

分析：要測(cè)量空氣阻力，可以利用牛頓第二定律作為依據(jù)，測(cè)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間、位移和易拉罐的質(zhì)量，選擇相應(yīng)的測(cè)量工具．

解答：解：①先用天平測(cè)出空易拉罐的質(zhì)量m；
②用米尺測(cè)出五樓地板到陽(yáng)臺(tái)窗口的距離h₂．
③用秒表測(cè)出空易拉罐從五樓陽(yáng)臺(tái)窗口到落到一樓地面所用的時(shí)間t．
④已知每一層樓的高度為h₁．由上可知，易拉罐從五樓陽(yáng)臺(tái)窗口到落到一樓地面通過(guò)的位移為x=4h₁+h₂．
由x=

1

2

at2得a=

2x

t2

=

8h1+2h2

t2

根據(jù)牛頓第二定律得：
  mg-f=ma
解得，空氣阻力f=mg-m

(8h1+2h2)

t2

．
故答案為：①天平．②米尺．③秒表．④mg-m

(8h1+2h2)

t2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用物理知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，關(guān)鍵抓住測(cè)量的原理：牛頓第二定律，再根據(jù)原理需要選擇測(cè)量的項(xiàng)目和工具．