Question

【題目】如圖所示，直桿長L1=0.5m，圓筒高為L2=2.75m．直桿位于圓筒正上方H=0.8m處．直桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動，并能豎直穿越圓筒．試求：（取g=10m/s2 ， ）

（1）直桿下端剛好開始進(jìn)入圓筒時的瞬時速度v1 ．
（2）直桿穿越圓筒所用的時間t．

Answer 1

【答案】
（1）解：桿做自由落體運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)知識得：v12=2gH

解得：v1= =4m/s

答：直桿下端剛好開始進(jìn)入圓筒時的瞬時速度v1

（2）解：直桿下端到達(dá)圓筒上方到直桿上端離開圓筒下方所下落的距離為：

h=L1+L2=0.5m+2.75m=3.25m

設(shè)直桿穿越圓筒所用的時間為t，則有：

h=v1t+ gt2

代入數(shù)據(jù)為：3.25=4t+

解得：t=0.5s

答：直桿穿越圓筒所用的時間t為0.5s

【解析】（1）直桿下落時做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移﹣速度即可求得速度v1；（2）直桿穿越圓筒所用的時間應(yīng)為下落的總時間減去直桿下端到達(dá)圓筒上方的時間，可根據(jù)位移﹣時間公式求解．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動的速度、位移、時間的關(guān)系，掌握（1）條件:初速度為零，只受重力作用；（2）性質(zhì):是一種初速為零的勻加速直線運(yùn)動，a=g；速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值即可以解答此題．