Question

某建筑工地上用的打樁機(jī)示意圖如圖所示，卷揚(yáng)機(jī)把重錘提升到一定高度，釋放后重錘自由下落，將樁打入地下．已知重錘的質(zhì)量為400kg，重錘底面積為0.1m²，樁的上表面積為0.04m²．g取10N/kg．試求：
（1）該裝置中定滑輪起什么作用？
（2）重錘自由下落打在樁上的瞬時(shí)壓力為2×10⁵N，重錘對(duì)樁的壓強(qiáng)是多少？
（3）若卷揚(yáng)機(jī)把重錘勻速提高5m，則鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功是多少？

Answer 1

已知：m=400kg，S=0.04m²，F(xiàn)=2×10⁵N，g=10N/kg
求：（1）該裝置中定滑輪起什么作用；
（2）重錘對(duì)樁的壓強(qiáng)p；
（3）鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功W．
解：（1）該裝置中定滑輪的作用是：改變施力的方向；
（2）重錘對(duì)樁的壓強(qiáng)：
p===5×10⁶Pa；
（3）鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功：
W=Gh=mgh=400kg×10N/kg×5m=2×10⁴J．
答：（1）該裝置中定滑輪起什么作用是改變施力的方向；
（2）重錘對(duì)樁的壓強(qiáng)是5×10⁶Pa；
（3）鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功是2×10⁴J．
分析：（1）定滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；
（2）知道樁上的瞬時(shí)壓力和樁的上表面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出重錘對(duì)樁的壓強(qiáng)；
（3）鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功就是卷揚(yáng)機(jī)克服重力做的功，根據(jù)W=Gh=mgh求出其大�。�
點(diǎn)評(píng)：本題考查了定滑輪的作用和壓強(qiáng)的計(jì)算、功的計(jì)算，關(guān)鍵是知道鋼絲繩對(duì)重錘的拉力所做的功就是卷揚(yáng)機(jī)克服重力做的功，計(jì)算過程要注意單位的換算．