Question

【题目】如图所示，竖直悬挂一根长15m的直杆，在杆的正下方距离杆下端5m观察点A 处有一内径大于杆的直径的圆环。求：

(1)当杆做自由落体运动，直杆全部通过A处环所需的时间。

(2)当直杆开始自由下落的瞬间，将环以15m/s竖直向上抛出，求直杆全部通过环所需的时间。（g 取 10 m/s2，杆和环距离地面足够高，杆的一端进入到另一端离开为通过）。

Answer 1

【答案】（1）1s；（2）1s。

【解析】

(1)用L代表杆的长度，h代表杆的正下方距A的距离，设杆的上端到达A点的时间为，则有

代入数据解得；设杆的下端到达A点的时间为，则有

代入数据解得；所以杆全部通过A点的时间为

(2)根据题意可知环在以杆为参考系做速度为15m/s的匀速运动，则通过杆的时间为

答：(1)当杆做自由落体运动，直杆全部通过A处环所需的时间为1s。

(2)当直杆开始自由下落的瞬间，将环以15m/s竖直向上抛出，直杆全部通过环所需的时间为1s。