Question

【题目】如图，用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后停止施力，最后重物落地并把地面砸深2cm。己知重物的质量为50kg，g取10m/s2，cos37°=0.8。求：（计算结果保留两位有效数字）

(1)两人同时用力时重物的加速度大小；

(2)重物刚落地时的速度大小；

(3)重物对地面的平均冲击力大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)2.5m/s；(3)8.3×103N

【解析】

从两人刚开始同时用力到重物压实地面后停下的整个过程，可分解为匀加速运动、竖直上拋运动和匀减速运动三个子过程，对应的加速度大小分别为a1、a2=g和a3

(1)在加速过程，根据牛顿第二定律

解得加速度

(2)设两人刚停止用力时重物的速度为v0，刚落地时速度为v，根据

联立解得

v=2.5m/s

(3)在最后的减速过程，有

解得地面对重物的阻力

根据牛顿第三定律，重物对地面的平均冲击力