Question

【题目】如图所示为一种打地基所用的夯，打夯时四人分别握住夯锤的一个把手，同时向上用力然后同时松手，夯落至地面将地基夯实．若已知夯的质量为80kg，每个人对夯施加竖直向上的力均恒为250N，力的持续时间为0.4s，夯落地时将地面砸出的凹痕深为2cm，重力加速度g取10m/s2。

求：（1）夯离地瞬间的加速度；

（2）夯砸入地面的过程中夯对地面的平均作用力.

Answer 1

【答案】(1) 2.5 m/s2（2）10800N

【解析】试题分析：(1) 根据牛顿第二定律求出夯锤的加速度；(2) 根据位移时间公式求出夯锤匀加速上升的位移，松手后向上做竖直上抛运动，根据速度位移公式求出继续上升的高度，从而得出上升的最大高度，再由自由落体运动公式求出夯锤落地时的速度，综合牛顿第二定律求平均作用力。

(1) 根据牛顿第二定律得，夯锤的加速度；

(2) 松手前上升的高度，松手时夯速度，松手后夯做竖直上抛运动，上升高度，夯上升的最大高度

夯由最高点落到地面过程，夯入地面s=2cm过程，由牛顿第二定律有， 代入数据解得。

点晴：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，关键理清物体运动过程，结合牛顿第二定律和运动学公式求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。