这类题在高中会专门讲解的,所涉知识:牛顿第二定律、匀加速运动学。
但在初中阶段,可用“能量转换”来求解。
当物体在地面上方R处时,其具有重力势能Ep1=mgR,动能Ek1=0(速度为0);落到地面后,其重力势能Ep2=0,动能Ek2=0.5mv^2
显然Ek2=Ep1,即:mgR=0.5mv^2
解得v=√2gR,此v是物体“到达地面的末速度”
而在整个下落过程中,物体v初=0,v末=√2gR,所经历路程为R,
则其下落所需时间t=R/v均,但v均=(v末-v初)/2=(√2gr)/2,
所以t=2R/(√2gR)=√(2R/g).
g分之2R再开根号。
若用“高中知识”解,则据S=0.5gt^2,轻易得出t=√(2S/g)
初中知识中,关键是“v均=v末-v初”的推导,它利用了“均匀加速”的概念,即在Δt内v增加了Δv,在每个相等的时间间隔内,物体速度的增加值都相等。
我们不妨定义在时刻t1时物体速度为v1,对应有:t2、v2;t3、v3....
但在t1与t2间其“平均速度”v均1=(v2-v1)/(t2-t1)=Δv/Δt=v均2=....
因Δt和Δv总相等,故v均就是其“中位数”,为(v末-v初)的“一半”。