题目内容
【题目】某工地上工人的打桩过程可简化为以下模型:铁锤先被举高至距离桩面正上方某一高处,然后由静止释放,让它自由下落,然后与桩碰撞后将木桩打入地里。假设铁锤质量为m1=40kg,木桩质量为m2=20kg,释放时距桩面高度h=1. 8米,与桩面碰撞后没有反弹而是一起向下运动直至静止,若木桩一次撞击后向下运动了L=5cm,g=10m/s2. 不计空气阻力,求:
(1)铁锤从释放至碰撞所用的时间及铁锤碰前的速度;
(2)若木桩向下运动过程中地面对桩的阻力恒定,则该阻力大小为多少?
【答案】(1)t=0.6s;6m/s(2)f=10200N
【解析】
(1)铁锤先做自由落体运动有,
故铁锤从释放至碰撞所用的时间t=0.6s
铁锤碰前的速度v=6m/s
(2)此后铁锤与木桩发生完全非弹性碰撞,由动量守恒有:
最后铁锤与木桩一起向下运动至静止,由动能定理得:
代入数据得f=10200N
练习册系列答案
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【题目】铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h。
弯道半径r(m) | 660 | 330 | 220 | 165 | 132 | 110 |
内外轨高度差h(m) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
根据表中数据,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值约为L=1.500m,结合表中数据,估算我国火车的转弯速率为( )
A. 10m/sB. 15m/sC. 20m/sD. 25m/s