Question

5．某小区的物业公司为了让业主有更好的居住环境，在小区电梯里张贴了禁止高空抛物的宣传海报，如图所示．
（1）请从物理学科的角度指出该海报表述中的错误；
（2）求一块质量为0.3kg的西瓜皮从离地20m的八楼窗台做自由落体运动的落地速度（空气阻力不计）
（3）若某次高空坠物事故中，从监控视频中用软件测出坠物在落地前最后40cm竖直下落的时间是0.01s，请估算坠物大约从多高处自由下落（空气阻力不计）

Answer 1

分析 （1）牛顿是力的单位，不是能量的单位；
（2）由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$即可求出时间，由v=gt即可求出速度；
（3）由匀变速直线运动的公式求出落地前0.01s的速度，由2ga=v²求出位移即可．

解答 解：（1）文中提到“产生56牛顿的能量和冲击力”中的表述错误，牛顿是力的单位，不是能量的单位；
（2）由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$可得：
t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×20}{10}}=2$s；
西瓜皮落地的速度：v₁=gt=10×2=20m/s
（3）40cm=0.40m
设落地前0.01s的速度为v，则：$h′=vt′+\frac{1}{2}gt{′}^{2}$
代入数据得：v=39.5m/s
由2gH=v²得：H=78.01m
所以：h=H+0.4=78.01+0.40=78.41m
答：（1）牛顿是力的单位，不是能量的单位；
（2）西瓜皮从离地20m的八楼窗台做自由落体运动的落地速度是20m/s；
（3）坠物大约从78.41m高处自由下落．

点评 解决本题的关键理解自由落体运动的特点，以及会利用自由落体运动求运动时间、位移等．