Question

一根直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的正下方10m处有一长度为5m的、内径比直棒大得多的空心竖直管子，放开后让直棒做自由落体运动（不计空气阻力，重力加速度取g=10m∕s²）．求：
（1）直棒下端下落至空心管上端时所用的时间；
（2）直棒通过该空心管所用的时间．

Answer 1

分析：（1）因为直棒做自由落体运动，根据公式h=

1

2

gt2即可求解；
（2）分别求出求出直棒自由下落10m和自由下落20m所需的时间，两个时间之差为直棒穿过圆管所需的时间．

解答：解：（1）直棒做自由落体运动，根据公式h=

1

2

gt2得：
∴t=

2h g

=

2×10 10

s=

2

s
（2）由（1）可知直棒自由下落10m的时间为

2

s
自由下落20m所需的时间t2=

2h2 g

=

2×(5+10+5) 10

s=2s
所以直棒通过该空心管所用的时间△t=t2-t=2-

2

s
答：（1）直棒下端下落至空心管上端时所用的时间为

2

s；
（2）直棒通过该空心管所用的时间为2-

2

s．

点评：本题考查的是自由落体运动公式的直接应用，关键是知道如何求通过圆筒的时间，题目比较简单，属于基础题．