天花板上吊一根长L=1m的棍子,在它开始自由下落的同时,地面上有一只小球竖直上抛,t1=0.5s时,棍的下端和小球在同一

天花板上吊一根长L=1m的棍子,在它开始自由下落的同时,地面上有一只小球竖直上抛,t1=0.5s时,棍的下端和小球在同一高度,小球经过棍长的时间为△t=0.1s,求:
(1)t1时刻棍的下端与天花板的距离;
(2)小球上抛的初速度;
(3)天花板离地的高度.
我要说你是个hh 1年前 已收到2个回答 举报

兰若兰生 幼苗

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解题思路:(1)棍子做自由落体运动,根据h=
1
2
gt2
可求出棍子下降的位移,t1时刻棍的下端与天花板的距离等于棍子下降的位移加上棍子的长度.
(2)t1=0.5s时,棍的下端和小球在同一高度,小球经过棍长的时间为△t=0.1s,知棍子和小球在0.1s内通过的位移大小之和等于棍子的长度.
(3)求出在0.5s内棍子下降的位移和小球上升的位移,两个位移大小之和加上棍子的长度即为天花板离地的高度.

(1)h=
1
2gt2=
1
2×10×0.25m=1.25m,则t1时刻棍的下端与天花板的距离x=h+L=2.25m.
(2)t1=0.5s时,棍子的速度v1=gt1=5m/s.
在0.1s内下降的位移x1=v1△t+
1
2g△t2=0.55m.
所以在0.1s内小球上升的位移x2=1-0.55m=0.45m
设小球在t1=0.5s时的速度为v2,则x2=v2△t−
1
2g△t2=0.45m
则v2=5m/s
所以小球上抛的初速度v0=v2+gt1=10m/s
(3)在0.5s内棍子下降的位移为1.25m.
小球上升的位移x′=v0t1−
1
2gt12=5−1.25m=3.75m
所以天花板离地的高度H=3.75+1.25+1m=6m.

点评:
本题考点: 自由落体运动;竖直上抛运动.

考点点评: 解决本题的关键掌握自由落体运动的位移公式h=12gt2.以及知道竖直上抛运动上升阶段是加速度为g的匀减速直线运动.

1年前

3

wuyekuanghou 幼苗

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1)t1时刻棍子走了
s1=gt1^2/2=10*0.25/2=1.25m
所以下端和天花板的距离是
L1=L+s1=2.25m
2)设上抛初速度是v1,任何时刻,相对于棍子来说,小球的速度一直是v1(因为棍子是静止自由下落),所以
v1*Δt=L得到
v1=10m/s
3)t1时间,小球上升的高度是
h=v1t1-gt1^2/2=v...

1年前

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