Question

如圖所示，有一根長L₁=0.5m的木棍，懸掛在某房頂上，它自由下落時經過一高為L₂=1.5m的窗口，通過窗口所用的時間為t=0.2s，不計空氣阻力．求窗口上沿離木棍的懸點O的距離h？（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x₁=h-L₁，根據位移公式列出x₁與所用時間的關系式．木棍上端到達窗口下沿的位移為x₂=h+L₂，再列出x₂與所用時間的表達式，再聯立求解h．

解答：解：設木棍下端到窗口上沿的時間為t₁，
   則有   h-L₁=

1

2

gt₁²
          h+L₂=

1

2

g（t₁+t）²
聯立解得  h=4.55m
答：窗口上沿離木棍的懸點O的距離h=4.55m．

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．