一道高中物理题..在线等.!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/01 05:05:58
用锤子将铁钉钉入木块中,设每次打击时锤子给予铁钉的动能都相同,铁钉所受的阻力跟钉子进入木块的深度成正比。如果第一次打击钉子时被钉入的深度是2cm,求 第二次打入的深度和需要.几次打击才能将铁钉钉入4厘米

图像发 第1次面积是 2*2/2=2 1次能量是2
4*4/2=8 要4次 所以还需要再打3次不明白可以Q找我304395989

设阻力为f,深度为x,f=kx 作出f-x图像,为正比例图像。 设第一次深度为x1,x1=d,对应阻力为f1;第二次深度为x2,对应阻力为f2. 第一次做的功W为所作直线、x轴和x=x1所围成的面积。
W=1/2*f2*x1=1/2*k*x1^2...............<1> 同理对于第二次 W=1/2*(f1+f2)*(x2-x1)=1/2*k*(x2^2-x1^2)....<2> 以上两式相比,得x2=√2*x1 所以第二次钉入深度d'=x2-x1=(√2-1)d
那么第2次打入的深度为2(√2-1)cm,这是的总深度为2√2cm.
由图可以知道,X=4cm和线围成的图象面积是X=2cm和线围成的图象面积的4,那么4次就能刚好将铁钉钉入4厘米.

设每次打击得到的动能为E,一定深度的阻力为F=kh(始终k为常数,h为深度),这里就是弹簧模型(因为积分可能你不懂,所以这里采用这种方法处理),已经知道弹簧的能量为1/2×kh^2
根据动能定理:给的动能被阻力消耗。
即E=1/2×kh^2=2k
则第二次打进的深度为x
即1/2×k(h+x)^2=2k+2k,则x=2(倍根号2)-2
欲打进4cm,则需要能量为1/2×kh^2=8k
故共需要4次打击。

这个题可以用图像做(做f(阻力)-s(深度)图),面积表示阻力做的负功。你等等,我再算算
第二次打入的深度是2*根号2cm
至少打4次
具体一些:
设f=ks
则阻力做功W=0.5ks2(f-s图可知)
第一次深度为2
第二次为h,则
0.5kh2=2*0.5k*4
h=2*根号2cm
同理第三次深度H为0.5kH2=3*0.5k*4
可以算出是H=2*根号三cm
第四次为4cm
故至少打四次。
解答完毕