Question

科技館中有一個(gè)展品（展品周圍環(huán)境較暗），該展品有一個(gè)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(shí)間間隔，在適當(dāng)?shù)那闆r下，看到的水滴好象都靜止在各自固定的位置不動(dòng)，如圖中A、B、C、D所示．該展品的最大高度為2m，重力加速度g=10m/s²．
（1）要想出現(xiàn)圖中這一現(xiàn)象，滴水時(shí)間間隔應(yīng)為T=

0.2

s，光源閃光頻率為f=

5

Hz．
（2）若將滴水時(shí)間間隔減小為現(xiàn)在的一半，請(qǐng)將觀察到的現(xiàn)象畫在刻度尺圖中（水滴用點(diǎn)表示即可）．
（3）若將現(xiàn)在的光源閃光頻率f略微調(diào)大一些，則將觀察到的奇特現(xiàn)象為

水滴在逐漸上升

．

Answer 1

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

解答：解：（1）每隔相等時(shí)間間隔滴一滴水，以及每隔相等時(shí)間閃光一次，會(huì)看到水滴好像靜止不動(dòng)．
根據(jù)△y=gT²得：T=0.2s
光源閃光頻率為：f=

1

T

=5Hz
（2）如右圖所示；
（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）（水滴應(yīng)出現(xiàn)在5、20、45、80、125、180cm處）；（3）水滴在逐漸上升．

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