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（14分）如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（14分）如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s
2
。求：
（1）物体上升到1m高度处的速度；
（2）物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；
（3）物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
◎ 答案
（1）2m/s （2） t=
s （3）12W
◎ 解析
试题分析：⑴设物体上升到h
1
=1m处的速度为v
1
，由图乙知
（2分）
解得 v
1
=2m/s （1分）⑵解法一：由图乙知，物体上升到h
1
=1m后机械能守恒，即撤去拉力F，物体仅在重力作用下先匀减速上升，至最高点后再自由下落．设向上减速时间为t
1
，自由下落时间为t
2
对减速上升阶段有
解得 t
1
=0.2s 1分
减速上升距离
=0.2m 1分
自由下落阶段有
1分 解得
s 1分
即有 t=t
1
+t
2
=
s 1分
解法二：物体自h
1
=1m后的运动是匀减速直线运动，设经t时间落到钉子上，则有
3分
解得 t=
s 2分
（3）对F作用下物体的运动过程，根据功能量关系有
1分
由图象可得，物体上升h
1
=1m的过程中所受拉力F=12N 1分
物体向上做匀加速直线运动，设上升至h
2
=0.25m时的速度为v
2
，加速度为a。根据牛顿第二定律 有
1分
根据运动学公式有
1分
瞬时功率 P=Fv
2
1分
解得 P=12W 1分
◎ 知识点
专家分析，试题“（14分）如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/366386.html
十二生肖
十二星座
s （3）12W
（2分）
解得 t1=0.2s 1分
=0.2m 1分
1分 解得 
s 1分
s 1分
3分
1分
1分
1分