Question

【題目】如圖所示，豎直懸掛一根長15m的直桿，在桿的正下方距離桿下端5m觀察點A 處有一內徑大于桿的直徑的圓環。求：

(1)當桿做自由落體運動，直桿全部通過A處環所需的時間。

(2)當直桿開始自由下落的瞬間，將環以15m/s豎直向上拋出，求直桿全部通過環所需的時間。（g 取 10 m/s2，桿和環距離地面足夠高，桿的一端進入到另一端離開為通過）。

Answer 1

【答案】（1）1s；（2）1s。

【解析】

(1)用L代表桿的長度，h代表桿的正下方距A的距離，設桿的上端到達A點的時間為，則有

代入數據解得；設桿的下端到達A點的時間為，則有

代入數據解得；所以桿全部通過A點的時間為

(2)根據題意可知環在以桿為參考系做速度為15m/s的勻速運動，則通過桿的時間為

答：(1)當桿做自由落體運動，直桿全部通過A處環所需的時間為1s。

(2)當直桿開始自由下落的瞬間，將環以15m/s豎直向上拋出，直桿全部通過環所需的時間為1s。