Question

（2011?保定模擬）如圖所示，某同學(xué)站在河岸上，準(zhǔn)備用秒表粗略的測量河水的水位H（水面到岸邊的豎直距離），該同學(xué)的身高為1.7m，重力加速度g取10m/s²，完成相關(guān)操作和計算：
（1）他把一小石塊從頭頂水平拋入水中，同時測量從

石塊拋出

到

看到掉入水中

的時間．
（2）為了減小時間測量的偶然誤差，．重復(fù)上述操作六次，記錄各次的時間如下：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
時間	1.5s	1.3s	0.4s	1.6s	1.2s	1.4s

將石塊運動看成平拋運動，用表中數(shù)據(jù)計算出水位H=

8.1

（保留兩位有效數(shù)字）
（3）對本次實驗進(jìn)行評估：與實際情況相比，在只考慮下面一種因素影響時，本實驗測量值比實際值：填（偏大、偏小、無影響）
由于每次用石塊的質(zhì)量不同，

無影響

由于每次平拋的初速度不同，

無影響

考慮空氣阻力的影響，

偏大

．

Answer 1

分析：（1）通過平拋運動測時間，即拋出到落入水中的時間，平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據(jù)時間，可以求出高度差，即水位．
（2）處理數(shù)據(jù)時，偏差比較大的要舍去．比如第3次的時間．然后求出時間的平均值，根據(jù)h=

1

2

gt2，求出水位．
（3）根據(jù)t=

2h g

，知，t與石塊的質(zhì)量、初速無關(guān)，阻力會影響加速度，從而影響時間．

解答：解：（1）平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，只要測出平拋時間，即可知道水位．同時測量從石塊拋出到看到掉入水中的時間．
（2）第3次的時間偏差比較大，舍去，時間的平均值

.

t

=

1.5+1.3+1.6+1.2+1.4

5

=1.4s．
H=

1

2

gt2-h=9.8-1.7=8.1m
（3）根據(jù)t=

2h g

，知，t與石塊的質(zhì)量、初速無關(guān)，當(dāng)有阻力時，加速度減小，則時間變大．
故本題答案：（1）石塊拋出，看到掉入水中．（2）8.1．（3）無影響，無影響，偏大．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動可分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．平拋運動的時間由高度決定，與石塊的質(zhì)量、初速度無關(guān)．