[题目]较偏远的农村盖房.为夯实地基.需要用夯锤打夯.如图所示.夯锤固定有四个把手.打夯时四个人分别握住一个把手.同时向上用力将夯锤提起.经一定时间后同时松手.夯锤落至地面将地基砸实.某次打夯时.设夯锤的质量为80千克.将夯锤由静止提起时.每个人都对夯锤施加竖直向上的恒力.大小均为250牛顿.施力持续时间0.6秒后同时松手.夯� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】较偏远的农村盖房，为夯实地基，需要用夯锤打夯。如图所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，同时向上用力将夯锤提起，经一定时间后同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为80千克，将夯锤由静止提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的恒力，大小均为250牛顿，施力持续时间0.6秒后同时松手，夯锤落地时将水平地面砸出2厘米深的一个凹痕。g取10m/s2，求：

（1）松手时夯锤获得的速度大小；

（2）夯锤到达最高处时离地面的高度；

（3）夯锤落地时对地面的平均作用力.

【答案】（1）（2）（3），方向竖直向上

【解析】

（1）设每个人对夯锤施加的力为F0，根据牛二律有：

松手时夯锤获得的速度为v，有

解得

（2）施力过程中夯锤上升的高度为h1，松手后夯锤能上升的高度为h2，夯锤能上升的最大高度为h，根据运动规律有：

由上述各式代入数值后，解得：

（3）设夯锤与地面撞击的过程中，地面对夯锤的平均作用力为F，对夯锤从最高点落至最低处停止的过程，应用动能定理可得：

将及第（1）问所得结果代入上式可得：

根据牛顿第三定律，夯锤对地面的平均作用力大小为，方向竖直向上。

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