在建筑工地上有一種打夯機,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,用一長為L的連桿(質(zhì)量可忽略)一端固定一質(zhì)量為m的鐵塊,另一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上.鐵塊m可在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)旋轉(zhuǎn)的角速度達到一定的數(shù)值,可使質(zhì)量為M(不包括鐵塊質(zhì)量m)的打夯機離開地面,然后砸向地面,從而起到夯實地基的作用.求
(1)m運動至什么位置時打夯機對地面的壓力最大?
(2)電動機的最小角速度.

解:(1)當(dāng)鐵塊運動到最低點時打夯機對地面的壓力最大.
(2)當(dāng)鐵塊運動到最高點時,打夯機才會離開地面,受到地面的支持力為零,此時設(shè)桿的拉力為F,則由牛頓第二定律:
對M有:F-Mg=0
對m有:mg+F=mlω2
解得:ω=
答:(1)m運動至最低點位置時打夯機對地面的壓力最大;
(2)電動機的最小角速度
分析:(1)當(dāng)鐵塊運動到最低點時打夯機對地面的壓力最大.
(2)電動機的角速度最小時,連桿轉(zhuǎn)動到最高點時,對地壓力恰好為零.
點評:本題取材于生產(chǎn)實踐中的一個具體實例,解題的關(guān)鍵采用隔離法分析,對鐵塊,在豎直方向上的合力提供圓周運動的向心力.對打夯機受力平衡.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?增城市模擬)在建筑工地上有一種打夯機,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,用一長為L的連桿(質(zhì)量可忽略)一端固定一質(zhì)量為m的鐵塊,另一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上.鐵塊m可在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)旋轉(zhuǎn)的角速度達到一定的數(shù)值,可使質(zhì)量為M(不包括鐵塊質(zhì)量m)的打夯機離開地面,然后砸向地面,從而起到夯實地基的作用.求
(1)m運動至什么位置時打夯機對地面的壓力最大?
(2)電動機的最小角速度.

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科目:高中物理 來源:2006-2007學(xué)年廣東省廣州市增城市高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

在建筑工地上有一種打夯機,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,用一長為L的連桿(質(zhì)量可忽略)一端固定一質(zhì)量為m的鐵塊,另一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上.鐵塊m可在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)旋轉(zhuǎn)的角速度達到一定的數(shù)值,可使質(zhì)量為M(不包括鐵塊質(zhì)量m)的打夯機離開地面,然后砸向地面,從而起到夯實地基的作用.求
(1)m運動至什么位置時打夯機對地面的壓力最大?
(2)電動機的最小角速度.

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科目:高中物理 來源:2008-2009學(xué)年廣東省廣州市增城市高三(上)第一次調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:解答題

在建筑工地上有一種打夯機,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,用一長為L的連桿(質(zhì)量可忽略)一端固定一質(zhì)量為m的鐵塊,另一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上.鐵塊m可在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)旋轉(zhuǎn)的角速度達到一定的數(shù)值,可使質(zhì)量為M(不包括鐵塊質(zhì)量m)的打夯機離開地面,然后砸向地面,從而起到夯實地基的作用.求
(1)m運動至什么位置時打夯機對地面的壓力最大?
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科目:高中物理 來源:江西省師大附中2011-2012學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)考試(物理) 題型:計算題

 建筑工地有一種“深坑打夯機”。工作時,電動機帶動兩個緊壓夯桿的滾輪勻速轉(zhuǎn)動可將夯桿從深為h=6.4m的坑中提上來。當(dāng)夯桿底端升至坑口時,夯桿被釋放,最后夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底。之后,兩個滾輪再次壓緊,夯桿再次被提上來,如此周而復(fù)始工作。已知兩個滑輪邊緣的線速度v恒為4m/s,每個滾輪對夯桿的正壓力F=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因素µ=0.3,夯桿質(zhì)量m=1×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯過程中坑的深度變化不大,.取g=10m/s2,求:

(1)每個打夯周期中 電動機對夯桿所做的功;

(2)每個打夯周期中滑輪對夯桿間因摩擦而產(chǎn)生的熱量;

(3)打夯周期

 


18.如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3 的定值電阻.在水平虛線、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場、磁場區(qū)域的高度為.導(dǎo)體棒的質(zhì)量,電阻;導(dǎo)體棒的質(zhì)量,電阻.它們分別從圖中、處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)剛穿出磁場時正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10 m/s2.(不計、之間的作用,整個運動過程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好)

求:(1)在整個過程中、兩棒克服安培力分別做的功;

(2)進入磁場的速度與進入磁場的速度之比:

(3)分別求出點和點距虛線的高度.

 

 

 

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