Question

 建筑工地有一种“深坑打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从深为h=6.4m的坑中提上来。当夯杆底端升至坑口时，夯杆被释放，最后夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。之后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滑轮边缘的线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力F=2×10⁴N,滚轮与夯杆间的动摩擦因素µ=0.3,夯杆质量m=1×10³kg,坑深h=6.4m。假定在打夯过程中坑的深度变化不大,.取g=10m/s²,求：

（1）每个打夯周期中 电动机对夯杆所做的功；

（2）每个打夯周期中滑轮对夯杆间因摩擦而产生的热量；

（3）打夯周期

 

18.如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3 的定值电阻．在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为．导体棒的质量，电阻；导体棒的质量，电阻．它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当刚穿出磁场时正好进入磁场．设重力加速度为g=10 m／s²．（不计、之间的作用，整个运动过程中、棒始终与金属导轨接触良好）

求：（1）在整个过程中、两棒克服安培力分别做的功；

（2）进入磁场的速度与进入磁场的速度之比：

（3）分别求出点和点距虚线的高度．

 

 

 

Answer 1

【答案】

 

解（1）因a、b在磁场中匀速运动，其安培力等于各自的重力，由功的公式得

 J

J

（2）b在磁场中匀速运动时：速度为v_b，总电阻R₁=7.5 Ω

b中的电流I_b=                  ①                         

                       ②                     

同理，a棒在磁场中匀速运动时：速度为v_a，总电阻R₂=5 Ω：

                         ③     

由以上各式得             ④                 

（3）                           ⑤                     

                             ⑥             

                          ⑦

                              ⑧                 

由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m                                    m=0.75 m