题目内容

同学们在学习了伽利略对自由落体运动的研究后,小张同学给小黄同学出了这样一道题目:让一个物体从一高楼的楼顶由静止落下(不考虑空气阻力),物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的
9
25
,求楼顶离地的高H(取g=10m/s2).
小黄同学的解法为:根据h=
1
2
gt2
得物体在最后1s内的位移h1=
1
2
gt2=5m
再根据
h1
H
=
9
25
得H=13.9m,小黄同学的解法是否正确?如果正确,说明理由;如果不正确,请给出正确的解答过程和答案.
分析:根据运动学公式h=
1
2
gt2
,根据到达地面最后1s内的位移等于ts内的位移减去(t-1)s内的位移,求出运动时间,从而求出楼顶高度.
解答:解:小黄同学的解法不正确,
设物体从楼顶落到地面所经历的时间为t,通过位移为H,物体在(t-1)s内的位移为h,
根据自由落体运动规律,有:H=
1
2
gt2

h=
1
2
g(t-1)2

由题意:
h
H
=
(t-1)2
t2
=
16
25

故可得:t=5s
H=125m
答:小黄同学的解法不对,楼顶离地面的高度为125m.
点评:解决本题的关键是通过h=
1
2
gt2
,结合到达地面最后1s内的位移等于ts内的位移减去(t-1)s内的位移,求出运动时间,从而求出楼顶高度.
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