我国在深中通道海底基槽的“整平处理”项目中,为减少对中华白海豚等动物的影响,放弃爆破法,首创了“用凿子凿开岩石”的办法解决了世界难题。某次施工中,先将质量m=40t斧头状凿岩棒从靶点
缓缓拉到
点,再松开钢丝绳使其自由下落,砸向水下岩石
靶点,接下来凿岩棒沿
线上不断更换释放点,凿开正下方岩面硬度不同的靶点,每一次凿岩棒砸碎岩石皆下移Δh=1m 的深度,如图乙。以
为原点,沿水平向右为正向建立x 轴,水下岩面
为与x 轴平行的水平面,岩面到水面的高度H=35m,水面到x 轴的高度h=10m,
长度x
1=10m,
长度x
2=20m,
与
夹角为37°。假设凿岩棒始终保持在竖直方向上运动,受到水的浮力
, 水的阻力
, 忽略空气阻力和凿岩棒大小,重力加速度
。求: