题目内容
【题目】打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械，图甲是落锤式打桩机实物图。桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩。其原理示意图如图乙所示。已知桩锤的质量m＝400kg，桩锤底面积S1＝0.1m2，桩的顶面积S2＝0.04m2.g取10N/kg，柴油的密度为0.85×103kg/m3，热值为4.3×107J/kg。
(1)桩锤自由下落时，桩锤的______能转化为______能。
(2)若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F＝2.0×103N，求此时桩锤对桩的压强。（____）
(3)若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m，打桩50次消耗的柴油为0.02L，卷扬机工作的效率是多少？（____）（假设柴油完全燃烧）
【答案】重力势 动 5.0×104Pa 49.2%
【解析】
(2)桩锤对桩的压强p＝
＝
＝5.0×104Pa
(3)把桩锤匀速提升1.8m做的有用功
W有用＝Gh＝mgh＝400kg×10N/kg×1.8m＝7.2×103J
柴油完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝ρVq＝0.85×103kg/m3×0.02×10－3m3×4.3×107J/kg＝7.31×105J
卷扬机工作的效率η＝
×100%＝
×100%≈49.2%
【题目】小明利用图甲所示装置，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做______运动。实验时，小明记录的部分数据如下表所示：
序号 | 木块放置情况 | 接触面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 毛巾 | 6 | 3.0 |
(2)分析序号______三组数据可知，滑动摩擦力的大小与接触面所受压力有关，滑动摩擦力f与接触面所受压力FN关系式是______。
(3)小明在另一次实验中，由静止拉动木块直到木块匀速滑动的过程中得到了拉力F随时间t变化关系如图乙所示，其中0～4s木块处于静止状态。分析图像可知，小明用2.1N的水平拉力拉静止木块时，木块所受摩擦力为______N；若使木块由静止开始运动，至少要用______N的水平力拉木块；若水平拉力为3N时，木块所受的摩擦力为______N。
