Question

5．如圖所示，有一根長為l=0.5m的木棍AB，懸掛在某房頂上，它自由下落時經過一高為d=1.5m的窗口，通過窗口所用的時間為0.2s，求
（1）木棍B端下落到窗口上沿所用的時間t
（2）木棍B端離窗口上沿的距離h？（不計空氣阻力，取g=10m/s² ）

Answer 1

分析 自由落體運動是初速度為零的加速度為g的勻加速直線運動．木棍下端到達窗口上沿的位移為h，根據位移公式列出h與所用時間的關系式．木棍上端到達窗口下沿的位移為h+d+l，再列出其與所用時間的表達式，再聯立求解h．

解答 解：設木棍B端自由下落到窗口上沿所用的時間為t，木棍B端離窗口上沿的距離h，則：
$h=\frac{1}{2}{gt}^{2}$ ①
h+d+l=$\frac{1}{2}{g（t+0.2）}^{2}$ ②
聯立①②式代入數據可得 
t=0.9s；h=4.05m 
答：（1）木棍B端下落到窗口上沿所用的時間是0.9s；
（2）木棍B端離窗口上沿的距離h為4.05m

點評 自由落體運動是特殊的勻變速運動，勻變速運動的規律同樣適用．本題關鍵是選擇研究的過程．