【題目】如圖所示，建筑工程中的“打樁”是利用重錘下落撞擊樁柱，使其插入泥土到達(dá)預(yù)定深度的過程。如圖甲所示，設(shè)重錘的質(zhì)量為m，樁柱的質(zhì)量為M。打樁過程可簡化為：重錘距離樁柱上端h高度自由落下，重錘撞擊樁柱上端，與樁柱一起向下移動一段距離后停止。然后再次提升重錘，重復(fù)打樁過程，逐漸把樁柱打到預(yù)定深度。設(shè)樁柱向下移動的過程中，泥土對樁柱的阻力f的大小與樁柱打入泥土中的深度x成正比，其函數(shù)表達(dá)式f=kx（k為大于0的常量，具體值未知），已知重力加速度大小為g。

(1)求重錘第一次落到樁柱前瞬間的速度v0的大��；

(2)根據(jù)題意，結(jié)合函數(shù)式f=kx，請?jiān)趫D乙中畫出f-x圖像，并分析推導(dǎo)在第一次打樁過程中，將樁柱打入泥土的過程中阻力所做的功；

(3)將泥土對樁柱的阻力與你熟悉的彈簧彈力進(jìn)行比較，從做功與能量轉(zhuǎn)化的角度簡要說明泥土對樁柱的阻力做功和彈簧彈力做功的不同。

【答案】（1）（2）（3）彈簧彈力做的功會使物體減少的機(jī)械能以彈性勢能的形式存儲起來，是不同形式的機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化；而泥土對樁柱做的功會使物體減少的機(jī)械能都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。泥土阻力一定做負(fù)功，彈簧彈力可以做正功，也可以做負(fù)功

【解析】（1）設(shè)重錘第一次落到樁柱上端時的速度為v0，對于重錘下落的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

解得：

（2）直線運(yùn)動的v-t圖像與橫坐標(biāo)軸所圍的“面積”表示位移，可類比，f-x圖像與橫坐標(biāo)軸所圍成的“面積”表示阻力功的大�。�

阻力對樁柱做負(fù)功，所以

（3）由題可知：彈簧彈力的大小和泥土對樁柱的阻力大小變化的規(guī)律一樣，都是大小與位移成正比。但是彈簧彈力做的功會使物體減少的機(jī)械能以彈性勢能的形式存儲起來，是不同形式的機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化；而泥土對樁柱做的功會使物體減少的機(jī)械能都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。泥土阻力一定做負(fù)功，彈簧彈力可以做正功，也可以做負(fù)功。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖甲所示的兩平行金屬板上加有圖乙所示的電壓，該電壓的周期為T，大量電子（其重力不計(jì)）以相同的初速度連續(xù)不斷地從A點(diǎn)沿平行于金屬板的方向射入電場，并都能從兩板間通過，且飛行時間為，不考慮電子間的相互作用力，下列說法正確的是

A. 0時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量最小

B. 時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量最小

C. 在0 ～時間內(nèi)，不同時刻進(jìn)入電場的電子離開電場時速度大小都相同

D. 在0 ～時間內(nèi)，不同時刻進(jìn)入電場的電子離開電場時速度方向都不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在風(fēng)箏比賽現(xiàn)場，某段時間內(nèi)小賽手和風(fēng)箏均保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時風(fēng)箏平面與水平面夾角為30°，風(fēng)箏的質(zhì)量為m＝1kg，輕質(zhì)細(xì)線中的張力為FT＝10 N，該同學(xué)的質(zhì)量為M＝29 kg (風(fēng)對風(fēng)箏的作用力認(rèn)為與風(fēng)箏垂直，g取10 m/s2)求：

（1）風(fēng)對風(fēng)箏的作用力的大��；

（2）人對地面的壓力大�。�

（3）人對地面的摩擦力大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖所示的裝置，研究重物自由下落過程中重力勢能的減少量與動能的增加量的關(guān)系，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，需要確定打點(diǎn)時重物的動能。一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡，如圖所示。已知相鄰兩點(diǎn)之間的時間間隔為T。測得A、B兩點(diǎn)間的距離為h1，B、C兩點(diǎn)間的距離為h2。由此可以確定，在打點(diǎn)計(jì)時器打下A、B兩點(diǎn)的時間間隔內(nèi)，重物的重力勢能的減少量為________；在打點(diǎn)計(jì)時器打下B點(diǎn)時，重物的動能為________。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的位移一時間圖象和速度一時間圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動的情況，則下列說法正確的是

A. 甲車做曲線運(yùn)動，乙車做直線運(yùn)動

B. 0～t1時間內(nèi)，甲車通過的路程大于乙車通過的路程

C. 丙、丁兩車在t2時刻相距最遠(yuǎn)

D. 0~ t2時間內(nèi)．丙、丁兩車的平均速度相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電場和磁場的說法中，正確的是

A．在靜電場中，同一個電荷在電勢越高的地方所具有的電勢能一定越大

B．兩個靜止的完全相同的帶電金屬球之間的電場力一定等于（k為靜電力常量，q為小球帶電量，r為球心間距離）

C．若一小段長為L、通有電流為I的導(dǎo)體，在勻強(qiáng)磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定不小于

D．磁場對通直電導(dǎo)線的安培力方向總與B和I垂直，但B、I之間可以不垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí) 驗(yàn)裝置圖，小車的質(zhì)量為， 托盤及砝碼的質(zhì)量為．

(1)為直觀判斷加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象是（_______）

A. 圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

⑵實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證________（選填“等于”、“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”）

⑶實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的一條紙帶，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T，A、B兩點(diǎn)的間距和A、C兩點(diǎn)的間距已測出，利用這兩段間距計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a＝_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動軌跡如圖所示，其中S0A=S0C，則下列說法正確的是（ ）

A．甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電

B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷

C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于

D．若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有① 電流表（量程0--100μA，內(nèi)阻幾百歐）② 標(biāo)準(zhǔn)伏特表（量程0-3V）③ 電阻箱（0--9999Ω）④ 電阻箱（0--99999Ω）⑤ 滑動變阻器（0--50Ω，額定電流1.5A）⑥ 電源（電動勢6V，有內(nèi)阻）⑦ 電源（電動勢2V，無內(nèi)阻）⑧ 電鍵兩只，導(dǎo)線若干．

（1）該實(shí)驗(yàn)首先要用半偏法測定電流表的內(nèi)阻．如果采用如圖1所示的電路測定電流表的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻R1應(yīng)選用___，可變電阻R2應(yīng)選用_____，電源應(yīng)選用_____（填器材前的序號）．

（2）如果測得電流表A的內(nèi)阻為800Ω，要把它改裝為量程為0-3V的伏特表，則改裝的方法是給電流表串聯(lián)一個阻值為_______Ω的電阻．

（3）如圖2所示器材中，一部分是將電流表改裝為伏特表所需的，其余是為了把改裝成的伏特表跟標(biāo)準(zhǔn)伏特表進(jìn)行校對所需的．在圖3的方框中畫出改裝和校對都包括在內(nèi)的電路圖（要求對0-3V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行校對）______；然后將器材實(shí)物按以上要求連接成實(shí)驗(yàn)電路________．

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