Question

如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái)，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi)，將夯桿釋放，夯桿在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底．然后兩個(gè)滾輪再將夯桿壓緊，夯桿被提上來(lái)，如此周而復(fù)始（夯桿被滾輪提升過(guò)程中，經(jīng)歷勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程）．已知兩個(gè)滾輪邊緣的線(xiàn)速度恒為v，夯桿質(zhì)量m，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A．夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中滾輪先對(duì)它施加向上的滑動(dòng)摩擦力，后不對(duì)它施力
• B．增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度或增加滾輪對(duì)桿的正壓力可減小提杠的時(shí)間
• C．滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能的增量
• D．一次提桿過(guò)程系統(tǒng)共產(chǎn)生熱量

  1

  2

  mv2；

Answer 1

分析：夯桿底端剛到達(dá)坑口的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到滾輪的線(xiàn)速度時(shí)，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，夯桿先受到滑動(dòng)摩擦力，然后受靜摩擦力，電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿所做的功等于摩擦力做的功．增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)夯桿獲得的最大速度增大，可減小提杠的時(shí)間．增加滾輪對(duì)桿的正壓力，夯桿受到滑動(dòng)摩擦力增大，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度增大，可減小提杠的時(shí)間．滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能和重力勢(shì)能的增量．提桿過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移大小的乘積．

解答：解：
A、夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中，先受到滑動(dòng)摩擦力，然后受靜摩擦力．故A錯(cuò)誤．
B、增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)夯桿獲得的最大速度增大，可減小提杠的時(shí)間．增加滾輪對(duì)桿的正壓力，夯桿受到滑動(dòng)摩擦力增大，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度增大，可減小提杠的時(shí)間．故B正確．
C、根據(jù)功能關(guān)系分析得到，滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能重力勢(shì)能的增量之和．故C錯(cuò)誤．
D、設(shè)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，夯桿受到的滑動(dòng)摩擦力大小為f，加速度為a，質(zhì)量為m，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則相對(duì)位移大小為△s=vt-

v2

2a

，t=

v

a

，得到△s=

v2

2a

，摩擦生熱Q=f△s．根據(jù)牛頓第二定律得：f-mg=ma，聯(lián)立得到：Q=

mgv2

2a

+

1

2

mv2＞

1

2

mv2．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清夯桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，知道夯桿在一個(gè)周期內(nèi)先做勻加速上升，再做勻速上升，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況分析夯桿的受力情況．