所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動機(jī)帶動兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)到坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在重力作用下落回深坑，夯實(shí)坑底，已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，．滾輪對夯桿的壓力F=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m，取g=l0m/s2，求
（1〕夯桿自坑底開始勻加速上升，當(dāng)速度增加到4m/s，時(shí)，夯桿上升的高度：
（2）夯桿自坑底上升的最大高度．

解：（1）夯桿自坑底開始勻加速上升的過程中，受到向上的滑動摩擦力和重力作用，由牛頓第二定律得
2f-mg=ma，
又f=μF
得到2μF-mg=ma，解得，a=2m/s2．
則夯桿上升的高度為h1==4m
（2）夯桿到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，坑桿做豎直上拋運(yùn)動，上升的高度為
h2==0.8m
故夯桿自坑底上升的最大高度為H=h+h2=6.4m+0.8m=7.2m
答：（1〕夯桿自坑底開始勻加速上升，當(dāng)速度增加到4m/s，時(shí)，夯桿上升的高度是4m：
（2）夯桿自坑底上升的最大高度是7.2m．
分析：（1）夯桿自坑底開始勻加速上升的過程中，受到向上的滑動摩擦力和重力作用，由牛頓第二定律求得加速度，根據(jù)速度位移關(guān)系公式求解夯桿上升的高度；
（2）夯桿到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，坑桿做豎直上拋運(yùn)動，由速度位移關(guān)系公式求解夯桿上升的高度，即可求出最大高度．
點(diǎn)評：本題是實(shí)際問題，文字較長，但物理情景清晰，要善于分析物理過程，把握解題規(guī)律．對于夯從坑口上升到最高點(diǎn)到落回坑底的過程是豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式即可進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動機(jī)帶動兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)到坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在重力作用下落回深坑，夯實(shí)坑底，已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，．滾輪對夯桿的壓力F=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m，取g=l0m/s2，求
（1〕夯桿自坑底開始勻加速上升，當(dāng)速度增加到4m/s，時(shí)，夯桿上升的高度：
（2）夯桿自坑底上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動機(jī)帶動兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動將靜止的夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在重力作用下落回深坑，夯實(shí)坑底．如此循環(huán)往復(fù)．已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，每個(gè)滾輪對夯桿的壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m，取g=10m/s2．求：
（1）夯桿自坑底開始勻加速上升，當(dāng)速度增加到4m/s時(shí)，夯桿上升的高度；
（2）夯桿自坑底上升的最大高度；
（3）夯桿往復(fù)運(yùn)動的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”．工作時(shí)，電動機(jī)帶動兩個(gè)緊壓夯桿的滾輪勻速運(yùn)轉(zhuǎn)將夯桿從深為h的坑中提上來，當(dāng)兩個(gè)滾輪彼此分開時(shí)，夯桿被釋放，最后夯桿在自身的重力作用下，落回深坑夯實(shí)坑底．然后，兩個(gè)滾輪再次壓緊夯桿，夯桿再次被提上來，如此周而復(fù)始工作．已知兩個(gè)滾輪的半徑為R=40cm，角速度ω=10rad/s，每個(gè)滾輪對夯桿的正壓力FN=2×104 N，滾輪與夯桿的動摩擦因數(shù)?=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103 kg，坑深h=6.4m．假定在打夯的過程中坑的深度不變，且夯桿底端剛到坑口時(shí)，速度恰好為零．取g=10m/s2，
2
=1.4．求：
（1）夯桿上升過程中被滾輪釋放時(shí)的速度為多大；此時(shí)夯桿底端離坑底多高；
（2）每次打夯的周期為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”．工作時(shí)，電動機(jī)帶動兩個(gè)緊壓夯桿的滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深為h的坑中提上來，當(dāng)兩個(gè)滾輪彼此分開時(shí)，夯桿被釋放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底．然后兩個(gè)滾輪再次壓緊，夯桿再次被提上來，如此周而復(fù)始工作．已知兩個(gè)滾輪邊緣線速度v恒為4m/s，每個(gè)滾輪對夯桿的正壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m．假定在打夯的過程中坑的深度變化及夯與坑底的作用時(shí)間均忽略不計(jì)，且夯桿底端升到坑口時(shí)，速度恰好為零．取g=10m/s2，求：
（1）夯桿上升過程中被滾輪釋放時(shí)的速度為多大？此時(shí)夯桿底端離坑底多高？
（2）打夯周期是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動機(jī)帶動兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動將靜止的夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在重力作用下落回深坑，夯實(shí)坑底。如此循環(huán)往復(fù)。已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，每個(gè)滾輪對夯桿的壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=O.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4 m，取g=IOm/s2。求：

1.夯桿自坑底開始勻加速上升，當(dāng)速度增加到4m/s時(shí)，夯桿上升的高度；

2.夯桿自坑底上升的最大高度；

3.夯桿往復(fù)運(yùn)動的周期。

 

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