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题目:自由下落的物体在最后2秒的位移是160米,求物体下落的时间和落地速度。
解析:
这个问题涉及到自由落体运动,我们可以使用自由落体运动的公式来解题。
首先,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。其位移公式为:
位移 = 1/2 × 加速度 × 时间的平方
在这个问题中,物体在最后2秒的位移是160米,所以有:
位移 = 1/2 × 加速度 × (时间的平方 - 前一秒的平方)
代入数据,我们得到:
160 = 1/2 × 加速度 × (时间的平方 - 1)²
接下来,我们设物体下落的时间为t秒,则有:
时间的平方 = t²
将时间代入上式,得到:
160 = 1/2 × 加速度 × (t² - 1)²
接下来,我们解这个方程,求出加速度的值。为了简化计算,我们假设加速度是常数,即重力加速度g。那么,我们可以将上式改写为:
t² - 1 = √(320/g)
解这个方程,我们得到:
t = √(320/g) + 1 或 t = -√(320/g) + 1 (舍去)
所以,物体下落的时间为:t = 8秒。
接下来,我们求出落地速度。根据速度公式 v = at,可得到落地速度为:
v = 8 g = 8 9.8 = 78.4 米/秒
所以,物体下落的时间为8秒,落地速度为78.4米/秒。