Question

【題目】如圖，用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。某次打夯時(shí)，兩人同時(shí)通過(guò)繩子對(duì)重物各施加一個(gè)恒力，力的大小均為320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開(kāi)地面30cm后停止施力，最后重物落地并把地面砸深2cm。己知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cos37°=0.8。求：（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(1)兩人同時(shí)用力時(shí)重物的加速度大小；

(2)重物剛落地時(shí)的速度大小；

(3)重物對(duì)地面的平均沖擊力大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)2.5m/s；(3)8.3×103N

【解析】

從兩人剛開(kāi)始同時(shí)用力到重物壓實(shí)地面后停下的整個(gè)過(guò)程，可分解為勻加速運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)三個(gè)子過(guò)程，對(duì)應(yīng)的加速度大小分別為a1、a2=g和a3

(1)在加速過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律

解得加速度

(2)設(shè)兩人剛停止用力時(shí)重物的速度為v0，剛落地時(shí)速度為v，根據(jù)

聯(lián)立解得

v=2.5m/s

(3)在最后的減速過(guò)程，有

解得地面對(duì)重物的阻力

根據(jù)牛頓第三定律，重物對(duì)地面的平均沖擊力