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相关例题:
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题目:一个物体从高为H处自由下落,它在落地前1秒内通过的位移是55米,求物体开始下落时的速度和下落处的高度。
解题思路:
1. 根据自由落体运动的规律,可得到物体下落的总时间t和最后一秒的时间t-1。
2. 根据位移公式可得到落地前1秒的位移和总位移的关系式。
3. 将总位移和落地前1秒的位移代入,即可求出物体开始下落时的速度和下落处的高度。
解题过程:
根据自由落体运动的规律,有:
$H = frac{1}{2}gt^{2}$
总时间t为:
$t = sqrt{frac{2H}{g}} = sqrt{frac{2 times 55}{10}} = 4.9s$
最后一秒的时间t-1为:
$t - 1 = 4.9 - 1 = 3.9s$
落地前1秒的位移为:
$x = frac{1}{2}g(t - 1)^{2} = frac{1}{2} times 10 times (3.9)^{2} = 60.75m$
总位移为:
$H_{总} = frac{1}{2}gt^{2} = frac{1}{2} times 10 times 4.9^{2} = 98m$
根据位移公式可得:
$x = frac{v^{2}}{2g} + H - frac{v^{2}}{2g}$
代入数据可得:
$v^{2} = (x - H)g = (60.75 - 98) times 10 = - 37.75$
$v = sqrt{- 37.75} = - 6.3m/s$
$H = H_{总} + x - v^{2}/2g = 98 + 60.75 - 37.75 = 120m$
所以,物体开始下落时的速度为-6.3m/s,下落处的高度为120m。
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