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在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目.要求制作一个装置,让...

在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目.要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏.有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍.现将该装置从距地面4m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起.取g=10m/s2,不考虑空气阻力,求:
(1)若想让鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大不能超过多少?
(2)如果使用该装置去保护鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少米?

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(1)据题,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏,想让鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大等于鸡蛋从0.1m的高度落到地面时的速度.根据动能定理求解. (2)分两个过程研究:一是装置从距地面4m的高处落下时,根据动能定理求出装置落地时的速度大小.二是装置静止后鸡蛋下落过程.当鸡蛋从离地x处滑到地面时速度恰好等于vm,恰好不会被摔坏,再根据动能定理求出x. 【解析】 (1)由题,没有保护时,最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏,所以鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大等于鸡蛋从0.1m的高度落到地面时的速度. 根据动能定理得:    mgh=,得=2m/s. (2)装置从距地面4m的高处落下时,设落地时速度为v, 根据动能定理得:mgH=,得v==m/s. 装置与地面作用过程中,鸡蛋从离地x处滑到地面时速度只要小于vm,就不会被摔坏,则有    (mg-2×5mg)x=-, 代入解得,x= 答: (1)若想让鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大不能超过2m/s. (2)如果使用该装置去保护鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为.
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考点分析:
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(1)火车的加速度大小为   
(2)他们到第三根路标时的速度大小为    查看答案
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②除了加速度a,为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L                   B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1                  D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=______
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速度(m/s)
思考距离/m制动距离/m
正常酒后正常酒后
157.515.022.530.0
2010.020.036.746.7
2512.525.054.2x

A.图中x为66.7
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.25s
C.汽车制动时,加速度大小为10m/s2
D.若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶能安全停车
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A.90°
B.15°
C.45°
D.0°
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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