Question

如圖所示，直棒AB長(zhǎng)5m，上端為A，下端為B．在B的正下方10m處有一長(zhǎng)度為5m、內(nèi)徑比直棒大得多的固定空心豎直管手持直棒由靜止釋放，讓棒做自由落體運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m∕s²）．求：
（1）直棒從開(kāi)始下落至上端A離開(kāi)空心管所用的時(shí)間；
（2）直棒上端A離開(kāi)空心管時(shí)的速度；
（3）直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（結(jié)果可用根式表示）．

Answer 1

解：（1）由 h=及h=10+5+5=20m
得：s=2s
（2）由v=gt（或v²=2gh）得：
v=10×2m/s=20m/s
（3）設(shè)B端到達(dá)空心豎直管上沿所用的時(shí)間為t₂，則有：
s=s

答：（1）直棒從開(kāi)始下落至上端A離開(kāi)空心管所用的時(shí)間2s；
（2）直棒上端A離開(kāi)空心管時(shí)的速度20m/s；
（3）直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2-）s
分析：（1）因?yàn)橹卑糇鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式h=gt2即可求解；
（2）因?yàn)橹卑糇鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式v=gt，即可求解；
（3）分別求出求出直棒自由下落10m和自由下落20m所需的時(shí)間，兩個(gè)時(shí)間之差為直棒穿過(guò)圓管所需的時(shí)間．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的是自由落體運(yùn)動(dòng)公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是知道如何求通過(guò)圓筒的時(shí)間，題目比較簡(jiǎn)單，屬于基礎(chǔ)題．