如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来,当两个滚轮彼此分开时,夯杆被释放,最后夯在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4 m/s,每个滚轮对夯杆的正压力FN为2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数为0.3,夯杆质量m为1×103 kg,坑深h为6m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,且夯杆底端升到坑口时,速度正好为零,取g=10m/s2,求: (1)每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功; (2)夯杆上升过程中被滚轮释放时夯杆底端离坑底多高; (3)打夯周期。 |