Question

讓雞蛋從高處落到地面而不被摔壞，直接撞擊地面的速度最大不能超過1.5m/s．如果沒有保護(hù)，雞蛋自由下落而不被摔壞的最大高度

 

m．現(xiàn)有一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)裝置來保護(hù)雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離s=0.45m；A、B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面某一高處自由下落，裝置碰地后速度為0，且保持豎直無反彈，不計(jì)裝置與地面作用時(shí)間．如果使用該裝置保護(hù)，剛開始裝置的下端離地面的最大高度H=

 

m．

Answer 1

分析：沒有保護(hù)裝置雞蛋做自由落體運(yùn)動，應(yīng)用位移和速度的關(guān)系直接求出高度；
保護(hù)裝置有10倍于重力的阻力對雞蛋做負(fù)功，如果末速度仍然是1.5m/s，
那么高度H應(yīng)該大大提高，整個(gè)過程應(yīng)用動能定理求出重力做功的距離H．

解答：解：雞蛋做自由落體運(yùn)動，由勻變速直線運(yùn)動公式得；
    V²=2gH₀  
    H₀=0.11m
    對于雞蛋和保護(hù)裝置一起從靜止下落到地面（末速度V_末=1.5m/s），
    由動能定理得：
    mg(H+S)-10mgS=

1

2

mV末2
    代入數(shù)據(jù)H=4.16m  
  故答案為：0.11，4.16

點(diǎn)評：本題的隱含條件是摩擦力是重力的十倍，在這個(gè)阻力的作用下雞蛋的位移0.45m．看不清這個(gè)條件非常容易出錯(cuò)．