Question

如圖是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái)，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，落回深坑，夯實(shí)坑底，且不反彈；然后兩個(gè)滾輪再次壓緊，將夯桿提到坑口，如此周而復(fù)始．設(shè)某次打夯時(shí)，夯桿在滾輪作用下向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)的速度為v．已知夯桿質(zhì)量為m，坑深為h．假定在打夯的過(guò)程中坑的深度變化不大，可以忽略．下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．夯桿上升的加速度為 v2 2h

B．打夯的周期為 2h v + 2h g

C．電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為mgv

D．每個(gè)周期電動(dòng)機(jī)對(duì)桿所做的功為mgh+ 1 2 mv2

Answer 1

A、夯桿在滾輪作用下向上做勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由v²=2ah，得加速度為a=

v2

2h

．故A正確．
B、勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₁=

h

v 2

=

2h

v

，勻減速上升的時(shí)間為t₂=

v

g

，上升的高度H=

v2

2g

，自由下落的時(shí)間為t₃=

2(H+h) g

所以打夯的周期為T=t₁+t₂+t₃=

2h

v

+

v

g

+

2(H+h) g

＞

2h

v

+

2h g

．故B錯(cuò)誤．
C、設(shè)電動(dòng)機(jī)的牽引力為F，由牛頓第二定律得：F-mg=ma，得到F=m（g+

v2

2h

），電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為P=Fv=m（g+

v2

2h

）v．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)功能關(guān)系得知，每個(gè)周期電動(dòng)機(jī)對(duì)桿所做的功為W=mgh+

1

2

mv2．故D正確．
故選AD