Question

【题目】如图所示,用0.5的铁睡把钉子钉进木头里去,打击时铁锤的速度,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01,那么:

(1).不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力多大?

(2).考虑铁锤的重力,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?

Answer 1

【答案】(1) 200,方向竖直向下 (2) 　　方向竖直向下

【解析】

对铁锤，根据受力情况应用动量定理可以求出铁锤对钉子的作用力。

（1）不计铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子的平均作用力为，取铁锤的速度的方向为正方向，以铁链为研究对象，由动量定理得：

则

为负值表示它的方向与速度的方向相反，即方向是竖直向上的，由牛顿第三定律可知，铁锤钉钉子的平均作用力的大小为200，方向竖直向下.

（2）考虑铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子的作用力为，取铁错的速度的方向为正方向,铁锤受到的合力为

由动量定理得

可得： (负号表示它的方向与的方向相反)

即考虑铁锤受的重力时，铁锤打打子的平均作用力为 ，方向竖直向下。