Question

5．一質(zhì)量為M=2kg的鐵錘從距地面h=3.2m處自由下落，恰好落在地面上的一個質(zhì)量為m=6kg的木樁上，隨即與木樁一起向下運動，經(jīng)時間t=0.1s停止運動．求木樁向下運動時受到地面的平均阻力大�。�
（鐵錘的橫截面小于木樁的橫截面，木樁露出地面部分的長度忽略不計）．

Answer 1

分析 由自由落體運動規(guī)律求出重錘與木樁接觸時的速度，重錘擊中木樁過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度，然后由動能定理求出平均作用力．

解答 解：M下落的過程中機械能守恒，得：$v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×3.2}$m/s=8m/s
M、m碰撞的過程中可以看做動量守恒，選取向下為正方向，則：
Mv=（M+m）v′
v′=2m/s
木樁向下運動，由動量定理（規(guī)定向下為正方向）
[（M+m）g-f]△t=0-（M+m）v′
代入數(shù)據(jù)得：f=240N
答：木樁向下運動時受到地面的平均阻力大小是240N

點評 本題考查了求阻力，分析清楚物體運動過程是正確解題的前提與關鍵，應用自由落體運動規(guī)律、動量守恒定律、動能定理即可正確解題．