Question

4．一段長3m的棒，上段懸掛在天花板上，棒的正下方固定一個高為d=1m的中空圓筒，棒被釋放后自由落下，它通過圓筒所需的時間為0.2s，圓筒上端天花板的距離是9.5m．

Answer 1

分析 棒下落為自由落體運動，從開始下落到棒的下端運動到圓筒的上緣經(jīng)過的位移為h-l
下落到棒離開，經(jīng)過位移為h+d
根據(jù)自由落體運動的 位移時間公式，列式可求解

解答 解：棒下落為自由落體運動，
設(shè)從開始下落到棒的下端運動到圓筒的上緣用時為t₁，下落到棒離開用時為t₂，
由自由落體運動特點得：$\frac{1}{2}$g t²=h-l，
則：t₁=$\sqrt{\frac{2（h-l）}{g}}$
$\frac{1}{2}$g t₂²=h+d，
則有：t₂=$\sqrt{\frac{2（h+d）}{g}}$
而l=3m，d=1m，
棒通過圓筒的時間為：t=t₂-t₁=0.2s
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：h=21.05m
答：圓筒上緣離天花板的距離為 21.05m

點評 本題關(guān)鍵是利用自由落體運動規(guī)律，根據(jù)位移時間公式求解，關(guān)鍵是明確下落過程中實際通過的位移