（8分）在建筑工地上，我們常常看到工人用重錘將木樁打入地下的情景。對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為M，從高H處由靜止開始自由落下，打在質(zhì)量為m的木樁上，重錘打擊木樁的時間極短且不反彈，不計空氣阻力，重錘打擊一次，木樁進入泥土的深度為h，重力加速度為g。

（1）設(shè)木樁向下移動的過程中泥土對木樁的作用力是恒力，求此力的大小。

（2）假設(shè)每一次重錘打擊木樁時重錘的速度為一定值v，要使每一次重錘打擊后木樁更多地進入地下，為什么要求重錘的質(zhì)量遠大于木樁的質(zhì)量？

解析：

（1）設(shè)重錘自由下落到木樁時的速度為v

，解得：

重錘與木樁碰撞時間極短，發(fā)生完全非彈性碰撞，動量守恒，設(shè)它們的共同速度為v1

，解得：

重錘和木樁進入地面h深，根據(jù)動能定理

解得：

（2）設(shè)重錘每次打樁的速度都是v，發(fā)生完全非彈性碰撞后的共同速度是v1，受到的平均阻力為f，一次打入的深度為h有：

非彈性碰撞后二者的動能為

當(dāng)M遠大于m時，碰撞后二者的動能趨向于（初動能），即在碰撞過程中動能損失越趨向于0，由動能定理：

在平均阻力不變時，越大，木樁打入深度就越大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景．對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時間極短．柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計．利用這一模型，計算重錘一次打擊柱樁時樁進入地下的深度h．一位同學(xué)這樣解：設(shè)柱樁進入地面的深度為h，對全程運用動能定理，得：mf（H+h）+Mgh-fh=0可解得：h=…你認為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請求出結(jié)果；如果不正確，請說明理由，并列式求出正確的結(jié)果．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景。對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計。利用這一模型，計算重錘一次打擊柱樁時樁進入地下的深度h。

一位同學(xué)這樣解：

設(shè)柱樁進入地面的深度為h，對全程運用動能定理，得：

 

  可解得：h＝……

你認為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請求出結(jié)果；如果不正確，請說明理由，并列式求出正確的結(jié)果。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在建筑工地上，我們常常看到工人用重錘將柱樁打入地下的情景。對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計。利用這一模型，計算重錘一次打擊柱樁時樁進入地下的深度h。

    一位同學(xué)這樣解：

    設(shè)柱樁進入地面的深度為h，對全程運用動能定理，得：

     

    可解得：h＝……

    你認為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請求出結(jié)果；如果不正確，請說明理由，并列式求出正確的結(jié)果。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年廣東省梅州市曾憲梓中學(xué)高二5月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景．對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為m，從高H處自由下落，柱樁質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁的時間極短且不反彈．不計空氣阻力，樁與地面間的平均阻力為f。利用這一模型，有一位同學(xué)求出了重錘一次打擊柱樁進入地面的深度．
設(shè)柱樁進人地面的深度為h，則對垂錘開始下落到錘與柱樁一起靜止這一全過程運用動能定理，得；得出。
(1)你認為該同學(xué)的解法是否正確？請說出你的理由．
(2)假設(shè)每一次重錘打擊柱樁時錘的速度為一定值，要使每一次重錘打擊后樁更多地進入地下，為什么要求錘的質(zhì)量遠大于樁的質(zhì)量？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案