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题目:
【例题】一物体从高为H处自由下落,经过时间t到达地面,求该物体在最后0.5t时间内的位移。
【分析】
1. 已知自由落体运动的高度和时间,可以求出自由落体的初速度和加速度。
2. 根据位移公式,可以求出物体在自由落体运动过程中的位移。
3. 最后0.5t时间内,物体做匀加速直线运动,根据位移公式可以求出最后0.5t时间内的位移。
【解答】
设物体在自由落体运动过程中的初速度为v_{0},加速度为g,根据自由落体运动规律可得:
v_{0}^{2} = 2gh
物体在自由落体运动过程中的位移为:
h = \frac{1}{2}gt^{2}
最后0.5t时间内,物体做匀加速直线运动,初速度为v_{0},加速度为g,位移为:
x = v_{0}(t - 0.5t) - \frac{1}{2}g(t - 0.5t)^{2}
带入数据可得:
x = \frac{1}{2}g(t^{2} - 0.5t^{2}) = \frac{1}{2}gt^{2} - \frac{1}{8}gt^{2} = \frac{3}{8}gt^{2}
所以物体在最后0.5t时间内的位移为:$\frac{3}{8}gt^{2}$。