Question

（8分）兩根長度均為L="5" m的桿子豎直放置，如圖所示， A下端離地高度為H="20" m ,B下端開始放在水平地面上，將A從靜止開始釋放，同時給B一個豎直向上的初速度V₀ ="20" m/s，空中運動過程兩桿一直均保持豎直且不相碰 (g取10m/s²) ，求：

(1)兩桿從出發到開始相遇需多長時間？
(2)兩桿從開始相遇到相遇結束需多長時間？

Answer 1

（1）0.75s；（2）0.5s。

解析試題分析：（1）設兩桿從出發到開始相遇的時間為t，
則A桿下落的高度為x_A=gt²，B桿上升的高度為x_B=v₀t－gt²，
故存在x_A+x_B=15m，即v₀t=15m，解得t==0.75s。
（2）設兩桿從開始相遇到相遇結束需要的時間為T，
則A桿相遇時的速度為v_A=gt=7.5m/s，
相遇到結束時A桿下降的距離s_A=v_AT+gT²
B桿相遇時的速度為v_B=20m/s－7.5m/s=12.5m/s
相遇到結束時B桿上升的高度s_B=v_BT－gT²，
故s_A+s_B=2L
則v_AT+v_BT=10m，解之得T=0.5s。
考點：自由落體運動規律的應用。