如图所示,直棒AB长5m,上端为A,下端为B.在B的正下方10m处有一长度为5m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管手持直棒由静止释放,让棒做自由落体运动(不计空气阻力,重力加速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,直棒AB长5m,上端为A,下端为B.在B的正下方10m处有一长度为5m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管手持直棒由静止释放,让棒做自由落体运动(不计空气阻力,重力加速度取g=10m∕s2).求:
(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间;
(2)直棒上端A离开空心管时的速度;
(3)直棒在空心管中运动的时间(结果可用根式表示).
魔方格

◎ 答案

(1)由 h=
1
2
gt2
及h=10+5+5=20m           
得:t=

2h
g
=

2×20
10
s=2s 
(2)由v=gt(或v2=2gh)得:
v=10×2m/s=20m/s   
(3)设B端到达空心竖直管上沿所用的时间为t2,则有:h2=
1
2
g
t22

t2=

2h2
g
=

2×10
10
s=

2
s
△t=t-t2=(2-

2
)s

答:(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间2s;
(2)直棒上端A离开空心管时的速度20m/s;
(3)直棒在空心管中运动的时间(2-

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