Question

【题目】某工地上工人的打桩过程可简化为以下模型：铁锤先被举高至距离桩面正上方某一高处，然后由静止释放，让它自由下落，然后与桩碰撞后将木桩打入地里。假设铁锤质量为m1=40kg，木桩质量为m2=20kg，释放时距桩面高度h=1. 8米，与桩面碰撞后没有反弹而是一起向下运动直至静止，若木桩一次撞击后向下运动了L=5cm，g=10m/s2. 不计空气阻力，求：

（1）铁锤从释放至碰撞所用的时间及铁锤碰前的速度；

（2）若木桩向下运动过程中地面对桩的阻力恒定，则该阻力大小为多少？

Answer 1

【答案】（1）t=0.6s；6m/s（2）f=10200N

【解析】

（1）铁锤先做自由落体运动有，

故铁锤从释放至碰撞所用的时间t=0.6s

铁锤碰前的速度v=6m/s

（2）此后铁锤与木桩发生完全非弹性碰撞，由动量守恒有：

最后铁锤与木桩一起向下运动至静止，由动能定理得：

代入数据得f=10200N