问题 问答题

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).

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-

2
)s

单项选择题
选择题