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    如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ= 0.3，夯杆质量m = 1×103kg，坑深h = 6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g =10m/s2。求：

    ⑴ 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；

    ⑵ 每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功；

    ⑶ 每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。

     

    【答案】

    ⑴  ⑵   ⑶

    【解析】

    试题分析：⑴夯杆加速上升阶段：

    ⑵夯杆先加速上升，当速度等于滚轮的线速度时匀速上升

    全过程电动机对夯杆做的功为W，由动能定理可得

     

    ⑶摩擦产生的热量 

    夯杆加速上升的时间 ，高度为

    滚轮边缘转过的距离是

    相对夯杆的位移是

    ∴

    考点：动能定理；功能关系

    点评：是计算摩擦生热的公式，其中为物体间的相对位移，为滑动摩擦力。

     

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    如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底．然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始．已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数为0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2．求：
    （1）在每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功；
    （2）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量；
    （3）打夯周期．

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    如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底．然后两个滚轮再将夯杆压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）．已知两个滚轮边缘的线速度恒为v，夯杆质量m，则下列说法正确的是（　　）

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    （2007?崇文区二模）如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底．然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）．已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2．求：
    （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；并在给出的坐标图中定性画出夯杆在一个打夯周期内速度v随时间t变化的图象；
    （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功；
    （3）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，分别经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v＝4m／s，滚轮对夯杆的正压力FN＝2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ＝0.3，夯杆质量m＝1×103kg，坑深h＝6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，g取10m／s2。求：

       （1）夯杆被滚轮带动匀加速上升过程所需的时间；

       （2）每个打夯周期中，电动机需消耗的能量。

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