Question

进一步探究：
（1）物体动能E_k的计算公式是E_k=，m表示物体的质量，υ表示物体的速度．某中学初三、六班合作学习小组的同学们开展研究性学习．让质量为m的物体从静止开始自由下落（忽略空气阻力）．经过多次试验，测出物体下落一定距离时达到的速度υ，对多组数据进行分析后，同学们得出结论：重力做功等于物体动能的变化量．如果这个结论成立．请你根据这个结论解答下面两个问题：
①当物体自由下落的初速度为υ，经过一段时间后物体的速度达到υ，则物体下落的距离h=______
②当物体从静止开始自由下落时，下落的距离为______m，物体的速度可达到10m/s．
（2）水利工程学中常使用“流量”这个物理量表示水流的大小，“流量”的表示符号为“Q”，它的定义是：每秒钟通过液体某一横截面积的水的质量．请你写出流量的定义式______．已知河水的密度为ρ，河水的流动速度为υ，河水的横截面积为s，则河水的流量Q=______．

Answer 1

【答案】分析：此题是力学的综合题，也是一道开放题，根据题目的条件：E_k=，重力做功等于物体动能的变化量．结合已学过的物理知识，可求出下落前后的动能；重力所做的功W=Gh；根据重力做功和动能之间的关系，可解决第一问．根据“流量”的符号为“Q”和它的定义--每秒钟通过液体某一横截面积的水的质量．可顺利写出定义式；再结合密度的相关知识可求出河水的流量．
解答：解：（1）①由于重力做功等于物体动能的变化量．设下落高度为h；
则重力做功为W=Gh=mgh；
动能的增加量为E_k2-E_k1=mv²-mv²；
得mgh=mv²-mv²；故下落高度为h=；
②当物体从静止开始自由下落时，v=0；
则有h===5m；
（2）根据流量的定义式Q=得：Q====ρSv；
故答案为：（1）①
②5
（2）Q=、ρsυ
点评：此题考查运用所学的新知识处理具体问题的能力；还有创造力的考查；要细致分析题目提供的条件或信息，结合物理知识进行分析和解答即可．