Question

科技館中有一個展品（展品周圍環境較暗），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象：只要耐心地緩慢調節水滴下落的時間間隔，在適當的情況下，看到的水滴好象都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2m，重力加速度g=10m/s²．
（1）要想出現圖中這一現象，滴水時間間隔應為T=    s，光源閃光頻率為f=    Hz．
（2）若將滴水時間間隔減小為現在的一半，請將觀察到的現象畫在刻度尺圖中（水滴用點表示即可）．
（3）若將現在的光源閃光頻率f略微調大一些，則將觀察到的奇特現象為    ．

Answer 1

【答案】分析：水滴做自由落體運動，只要緩慢調節水滴的時間間隔，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△y=gT²得：T=0.2s
光源閃光頻率為：f==5Hz
（2）如右圖所示；
（3）若將目前的光源閃光頻率f略微調大一些，閃光的周期變短，則將觀察到的奇特現象為水滴在逐漸上升
故答案為：（1）0.2，5； （2）（水滴應出現在5、20、45、80、125、180cm處）；（3）水滴在逐漸上升．
點評：解決本題的關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動的推論，在相鄰的相等時間間隔內的位移之差是一恒量，即△x=aT²．