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如图所示,是建筑工地上常用的一种“深坑打夯机”.工作时,电动机带动两个紧压夯杆的...

manfen5.com 满分网如图所示,是建筑工地上常用的一种“深坑打夯机”.工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动,可将夯杆从深为h的坑中提上来.当两个滚轮与夯杆分开时,夯杆被释放,最后夯杆在自身重力作用下落回深坑,夯实坑底.之后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作.已知两个滚轮边缘的线速度恒为5m/s,每个滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆的质量m=1×103kg,坑深h=4.8m.假定在打夯过程中坑的深度变化不大,且夯杆底端升到坑口时,速度恰好为零(不计夯杆在坑底停留的时间).求:
(1)夯杆上升过程中被滚轮释放时,夯杆底端离坑底的高度;
(2)打夯周期;
(3)在一个打夯周期内夯杆获得的机械能.
(1)据题意,夯杆先加速上升,最后减速上升,根据牛顿第二定律先求得加速度,然后根据运动学公式列式求解; (2)先计算加速和减速上升的时间,然后计算自由落体的时间,总时间即为打夯周期; (3)加速过程,滚轮对夯杆做正功,机械能增加,减速过程和自由落体运动过程只有重力做功,机械能守恒,故获得的机械能等于最高点增加的机械能. 【解析】 (1)夯杆开始阶段做匀加速运动, 加速度为a=2μFN-mg=ma,故a=2m/s2             当加速到速度v时,夯杆以v向上做抛体运动,至坑口速度为零 加速上升位移 减速上升位移 h=h1+h2      解得:v=4m/s,h1=4m 故滚轮释放夯杆时,夯杆底端离坑底的高度为4m. (2)夯杆加速上升的时间 夯杆减速上升的时间 夯杆自由落体的时间 总时间为:=3.4s 故打夯周期为3.4s. (3)加速过程,滚轮对夯杆做正功,机械能增加,减速过程和自由落体运动过程只有重力做功,机械能守恒; 比较最高点和最低点得到:W=mgh=4.8×104J 故杆获得的机械能为4.8×104J.
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考点分析:
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(1)求管内气柱长度的最小值;
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(3)如果水温升高到最大值后继续加热,管内气柱长度的变化与水温变化是否满足线性关系?为什么?
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______
______
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实验操作指针偏转情况
滑片P右移时
原线圈停留在副线圈中时
拔出原线圈时
(3)如图1所示,A、B为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图1如果原线圈中电流为顺时针方向,则原线圈的运动情况是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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