在建筑工地上，我們常常看到工人用重錘將柱樁打入地下的情景。對(duì)此，我們建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為m，從H高處自由下落，柱樁質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁的時(shí)間極短且不反彈，不計(jì)空氣阻力，柱樁與地面間的平均阻力為f。利用這一模型，有位同學(xué)求出了重錘一次打擊柱樁進(jìn)入地面的深度：?

設(shè)柱樁進(jìn)入地面的深度為h，則對(duì)重錘開始下落到錘與柱樁一起靜止這一全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理有：?

mg (H + h)+Mgh–fh =0得出?

(1)你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？請(qǐng)說(shuō)出你的理由。?

(2)假設(shè)每一次重錘打擊柱樁時(shí)的速度為一定值，要使每一次重錘打擊后柱樁能更多地進(jìn)入地下，則重錘的質(zhì)量與柱樁的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？?

(1)不對(duì)。因?yàn)橹劐N與柱樁碰撞的過(guò)程中系統(tǒng)有動(dòng)能的損失。?

(2)設(shè)重錘每次打樁時(shí)的速度都為v1，碰撞后的共同速度為v2，則由動(dòng)量守恒定律有?

mv1=(M +m)v2①?

則碰撞后二者的共同動(dòng)能為?

Ek =(M +m)v 22=②?

當(dāng)m＞＞M時(shí)，碰撞后二者的動(dòng)能趨于mv 2 1，即動(dòng)能在碰撞中的損失趨向于零，而在柱樁打進(jìn)地面的過(guò)程中，由功能關(guān)系又有?Ek =fh③?

阻力f一定，Ek?越大，柱樁進(jìn)入地下的深度h越深，所以要求m＞M


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景．對(duì)此，我們可以建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時(shí)間極短．柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計(jì)．利用這一模型，計(jì)算重錘一次打擊柱樁時(shí)樁進(jìn)入地下的深度h．一位同學(xué)這樣解：設(shè)柱樁進(jìn)入地面的深度為h，對(duì)全程運(yùn)用動(dòng)能定理，得：mf（H+h）+Mgh-fh=0可解得：h=…你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請(qǐng)求出結(jié)果；如果不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由，并列式求出正確的結(jié)果．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（8分）在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將木樁打入地下的情景。對(duì)此，我們可以建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為M，從高H處由靜止開始自由落下，打在質(zhì)量為m的木樁上，重錘打擊木樁的時(shí)間極短且不反彈，不計(jì)空氣阻力，重錘打擊一次，木樁進(jìn)入泥土的深度為h，重力加速度為g。

（1）設(shè)木樁向下移動(dòng)的過(guò)程中泥土對(duì)木樁的作用力是恒力，求此力的大小。

（2）假設(shè)每一次重錘打擊木樁時(shí)重錘的速度為一定值v，要使每一次重錘打擊后木樁更多地進(jìn)入地下，為什么要求重錘的質(zhì)量遠(yuǎn)大于木樁的質(zhì)量？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景。對(duì)此，我們可以建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時(shí)間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計(jì)。利用這一模型，計(jì)算重錘一次打擊柱樁時(shí)樁進(jìn)入地下的深度h。

一位同學(xué)這樣解：

設(shè)柱樁進(jìn)入地面的深度為h，對(duì)全程運(yùn)用動(dòng)能定理，得：

 

  可解得：h＝……

你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請(qǐng)求出結(jié)果；如果不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由，并列式求出正確的結(jié)果。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景。對(duì)此，我們可以建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘的質(zhì)量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時(shí)間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計(jì)。利用這一模型，計(jì)算重錘一次打擊柱樁時(shí)樁進(jìn)入地下的深度h。

    一位同學(xué)這樣解：

    設(shè)柱樁進(jìn)入地面的深度為h，對(duì)全程運(yùn)用動(dòng)能定理，得：

     

    可解得：h＝……

    你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？如果正確，請(qǐng)求出結(jié)果；如果不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由，并列式求出正確的結(jié)果。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年廣東省梅州市曾憲梓中學(xué)高二5月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

在建筑工地上，我們常�？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景．對(duì)此，我們可以建立這樣一個(gè)力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為m，從高H處自由下落，柱樁質(zhì)量為M，重錘打擊柱樁的時(shí)間極短且不反彈．不計(jì)空氣阻力，樁與地面間的平均阻力為f。利用這一模型，有一位同學(xué)求出了重錘一次打擊柱樁進(jìn)入地面的深度．
設(shè)柱樁進(jìn)人地面的深度為h，則對(duì)垂錘開始下落到錘與柱樁一起靜止這一全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，得；得出。
(1)你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？請(qǐng)說(shuō)出你的理由．
(2)假設(shè)每一次重錘打擊柱樁時(shí)錘的速度為一定值，要使每一次重錘打擊后樁更多地進(jìn)入地下，為什么要求錘的質(zhì)量遠(yuǎn)大于樁的質(zhì)量？

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