一道自由落体的计算题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 05:55:11
一物体自由下落,先后经过A.B.C三点,经过ab和bc相隔时间相等,已知ab=23m,bc=33m,求物体开始下落点离A点的高度.
请把过程再详细些

令高度为H,AB断时间为T,BC段时间为t, 则
H=1/2g((T+t)的平方)
AB=1/2g(T的平方)
BC=gT+1/2g(t的平方)
三个方程解三个未知数,。。OK!~

令经过a点时的速度为Va,经过ab的时间为t
ab之间的距离为Va*t+1/2*g*t*t=23
ac之间的距离为Va*2t+1/2*g*2t*2t=23+33=56
由等式二-等式一*2可得Va*2t+1/2*g*2t*2t-(Va*t+1/2*g*t*t)*2=56-23*2
即g*t^2=10(g取10,计算方便)
t=1
由t=1及等式一可得Va=17
物体开始下落点离A点的高度为Va^2/2/g=17*17/20=14.45m

设 物体开始下落点离A点的高度 为 h。到达B所用时间为 t。经过 ab和bc的时间为 T。

这个题目 列方程容易,但解方程比较麻烦。

h = (1/2)g(t-T)^2
h + 23 = (1/2)gt^2
h + 23 + 33 = (1/2)g(t + T)^2

直接先求h 会很麻烦,为此(2) - (1),(3)-(2)
23 = (g/2)(2tT - T^2)
33 = (g/2) (2tT + T^2)

两式相加
56 = 2g tT
即 tT = 28/g

两式相减
10 = gT^2

取 g = 10 m/s^2 ,则
T = 1 秒
t = 2.8 秒

因此
h = (1/2)g(t - T)^2 = 0.5 * 10 * (2.8 - 1)^2 = 16.2 米

这个问题简单!其实是一个平均速度的问题。
可以试着将B点的某些物理量求出来。