Question

【題目】如圖所示,用0.5的鐵睡把釘子釘進木頭里去,打擊時鐵錘的速度,如果打擊后鐵錘的速度變為0,打擊的作用時間是0.01,那么:

(1).不計鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子的平均作用力多大?

(2).考慮鐵錘的重力,鐵錘釘釘子的平均作用力又是多大?

Answer 1

【答案】(1) 200,方向豎直向下 (2) 　　方向豎直向下

【解析】

對鐵錘，根據受力情況應用動量定理可以求出鐵錘對釘子的作用力。

（1）不計鐵錘受的重力時，設鐵錘受到釘子的平均作用力為，取鐵錘的速度的方向為正方向，以鐵鏈為研究對象，由動量定理得：

則

為負值表示它的方向與速度的方向相反，即方向是豎直向上的，由牛頓第三定律可知，鐵錘釘釘子的平均作用力的大小為200，方向豎直向下.

（2）考慮鐵錘受的重力時，設鐵錘受到釘子的作用力為，取鐵錯的速度的方向為正方向,鐵錘受到的合力為

由動量定理得

可得： (負號表示它的方向與的方向相反)

即考慮鐵錘受的重力時，鐵錘打打子的平均作用力為 ，方向豎直向下。