所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达到坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在重力作用下落回深坑

发布时间:2020-08-09 16:47:22

所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达到坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在重力作用下落回深坑,夯实坑底,已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,.滚轮对夯杆的压力F=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,取g=l0m/s2,求
(1〕夯杆自坑底开始匀加速上升,当速度增加到4m/s,时,夯杆上升的高度:
(2)夯杆自坑底上升的最大高度.

网友回答

解:(1)夯杆自坑底开始匀加速上升的过程中,受到向上的滑动摩擦力和重力作用,由牛顿第二定律得
?? 2f-mg=ma,
又f=μF
得到2μF-mg=ma,解得,a=2m/s2.
则夯杆上升的高度为h1==4m
(2)夯杆到达坑口时,两个滚轮彼此分开,坑杆做竖直上抛运动,上升的高度为
? h2==0.8m
故夯杆自坑底上升的最大高度为H=h+h2=6.4m+0.8m=7.2m
答:(1〕夯杆自坑底开始匀加速上升,当速度增加到4m/s,时,夯杆上升的高度是4m:
(2)夯杆自坑底上升的最大高度是7.2m.
解析分析:(1)夯杆自坑底开始匀加速上升的过程中,受到向上的滑动摩擦力和重力作用,由牛顿第二定律求得加速度,根据速度位移关系公式求解夯杆上升的高度;
(2)夯杆到达坑口时,两个滚轮彼此分开,坑杆做竖直上抛运动,由速度位移关系公式求解夯杆上升的高度,即可求出最大高度.

点评:本题是实际问题,文字较长,但物理情景清晰,要善于分析物理过程,把握解题规律.对于夯从坑口上升到最高点到落回坑底的过程是竖直上抛运动,根据运动学公式即可进行求解.
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