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在建筑工地上,我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景.对此,我们可以建立这样一个力学模型:重锤质量为m,从高H处自由下落,柱桩质量为M,重锤打击柱桩的时间极短且不

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

在建筑工地上,我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景.对此,我们可以建立这样一个力学模型:重锤质量为m,从高H处自由下落,柱桩质量为M,重锤打击柱桩的时间极短且不反弹.不计空气阻力,桩与地面间的平均阻力为f。利用这一模型,有一位同学求出了重锤一次打击柱桩进入地面的深度.
设柱桩进人地面的深度为h,则对垂锤开始下落到锤与柱桩一起静止这一全过程运用动能定理,得;得出
(1)你认为该同学的解法是否正确?请说出你的理由.
(2)假设每一次重锤打击柱桩时锤的速度为一定值,要使每一次重锤打击后桩更多地进入地下,为什么要求锤的质量远大于桩的质量?

◎ 答案

(1)不对,因为在锤与桩碰撞过程中系统动能有损失(2)见解析

◎ 解析

)解:(1)不对,因为在锤与桩碰撞过程中系统动能有损失.(4分)
(2)设锤每次打桩的速度都是v,发生完全非弹性碰撞后的共同速度是
则mv=(M+m)    (3分)
非弹性碰撞后二者的动能为   (2分)
当m>>M时,碰后二者的动能越趋向于(初动能),即能量在碰撞过程中的损失趋向于零,故要求m>>M (3分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“在建筑工地上,我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景.对此,我们可以建立这样一个力学模型:重锤质量为m,从高H处自由下落,柱桩质量为M,重锤打击柱桩的时间极短且不…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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。



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