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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...

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.
(1)棍子做自由落体运动,根据h=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. 【解析】 (1)h==,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=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=0.45m 则v2=5m/s 所以小球上抛的初速度v=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 所以天花板离地的高度H=3.75+1.25+1m=6m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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