【題目】在許多建筑工地經(jīng)常使用打夯機(jī)將樁料打入泥土中以加固地基。打夯前先將樁料扶起、使其緩慢直立進(jìn)入泥土中，每次卷揚(yáng)機(jī)都通過滑輪用輕質(zhì)鋼絲繩將夯錘提升到距離樁頂h0＝5 m處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上并不彈起，而隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。(碰撞時(shí)間極短時(shí),一動(dòng)碰一靜,碰后同速滿足mv=(M+m)v共）設(shè)夯錘和樁料的質(zhì)量均為m＝500 kg，泥土對(duì)樁料的阻力為f＝kh，其中常數(shù)k＝2. 0×104 N／m，h是樁料深入泥土的深度。卷揚(yáng)機(jī)使用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，卷揚(yáng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)總的工作效率為η＝95%，每次卷揚(yáng)機(jī)需用20 s的時(shí)間提升夯錘。提升夯錘時(shí)忽略加速和減速的過程，不計(jì)夯錘提升時(shí)的動(dòng)能，也不計(jì)滑輪的摩擦。夯錘和樁料的作用時(shí)間極短，g取10m／s2，求：

（1）在提升夯錘的過程中，電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度。（可用根號(hào)表示）

【答案】（1）1.3kw（2）1.65m

【解析】

試題分析：（1）提升夯錘的過程中需做功為：，得：

則卷揚(yáng)機(jī)的輸入功率為：

（2）依靠自重樁料可下沉，有，得：

夯在打擊前的速度為：

夯錘砸在樁料上的過程時(shí)間短，近似看做動(dòng)量守恒，在豎直方向上，由于夯錘砸在樁料上并不彈起，而隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)，所以得：

打擊后的共同速度為：

下沖過程的阻力是隨距離均勻變化的力，可用平均力求做功，下沖過程用動(dòng)能定理

則第一夯打擊后樁料深入泥土的深度為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的長木板位于光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊靜止在長木板上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對(duì)物塊m施加水平向右的恒力F，若恒力F使長木板與物塊出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，施加力F的最小值為（重力加速度大小為g，物塊與長木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動(dòng)摩擦力）。

A. μmg（1+) B. μmg（1+)

C. μmg D. μMg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2011年中俄曾聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星計(jì)劃，由中國負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測(cè)器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星．由于火箭故障未能成功，若發(fā)射成功，且已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9，火星的半徑約為地球半徑的1/2.地球表面的重力加速度為g.下列說法中正確的是（ ）

A. 火星表面的重力加速度為g

B. 火星的平均密度為地球平均密度的倍

C. 探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍

D. 探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面上物體重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力，下列說法中正確的是(　　)

A. F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F2是物體對(duì)斜面的壓力

B. 物體受到mg、FN、F1、F2四個(gè)力的作用

C. 物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用

D. 力FN、F1、F2三力的作用效果與mg、FN兩個(gè)力的作用效果相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】木塊A．B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25夾在A．B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示力F作用后,下列判斷正確的是

A. 木塊A所受摩擦力大小是12.5N

B. 木塊A所受摩擦力大小是11.5N

C. 木塊B所受摩擦力大小是9N

D. 木塊B所受摩擦力大小是7N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)

A. 一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變

B. 物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

C. 物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和

D. 布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】街道旁的路燈、江海里的航標(biāo)燈都要求夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的（ ）

A. 壓敏性 B. 熱敏性

C. 光敏性 D. 三特性都利用了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與細(xì)線1、2連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線1水平，細(xì)線2與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球的質(zhì)量m＝1 kg，細(xì)線2長l＝1 m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí)，細(xì)線1上的張力為零而細(xì)線2與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度ω1的大小；

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2＝ rad/s，求細(xì)線2與豎直方向的夾角．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。已知小車質(zhì)量M＝214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0＝7.8g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f＝50Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；

D．將小車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁，先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)B－D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。

回答下列問題：

(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？_____(填“是”或“否”)

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖2所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝_____m/s2

(3)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，如下表，

次數(shù)

1

2

3

4

5

砝碼盤中砝碼的重力F/N

0.10

0.20

0.29

0.39

0.49

小車的加速度a/(m·s－2)

0.88

1.44

1.84

2.38

2.89

他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a－F圖象(如圖3)，造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是____________________________________，從該圖線延長線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是_______________________________________，其大小為_____。

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