题目内容

撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸(dǔn)船时相互接触处挂有缓冲轮胎,警察对高楼坠落人员施救时,在地面铺上空气垫…
由此我们可以猜想,物体从高空坠地时,从高速运动到速度减为零停下来所需要的时间越长,物体受到的冲击力就越小,这种效果俗称“缓冲”.某校在科技节时进行了高空坠蛋的比赛,看谁的鸡蛋从五楼掉下来不被摔坏.请你也设计一个保护从高空坠落的生鸡蛋的缓冲装置,并说明你的装置中所用的物理知识.
分析:根据所学物理知识,通过减小鸡蛋的落地速度或延长鸡蛋落地时,与地面的接触时间,减小鸡蛋受到的力.
解答:解:可采用以下方法,保护从高空坠落的生鸡蛋:
(1)采用降落伞,使装置受到较大的阻力,使鸡蛋连同整个装置平稳落地;
降落伞增大了与空气的接触面积,增大了空气阻力.
(2)配一瓶密度很大的盐水,将鸡蛋放入盐水中,利用鸡蛋受到浮力从而保护鸡蛋;
装置落地时,鸡蛋可以在盐水中继续下降一段距离,延长了鸡蛋的减速时间,减小了鸡蛋受到的冲击力.
(3)在鸡蛋上方装一个螺旋桨,给鸡蛋一个向上的动力;装置下落时,螺旋桨旋转,给整个装置一个向上的了,
减小了鸡蛋落地时的速度,同时可以延长鸡蛋落地时间,减小鸡蛋受到的冲击力.
(4)在装有鸡蛋的装置下方安装四个长长的弹簧脚,利用弹力减弱冲击力;
装置落地时,弹簧与地面接触,弹簧不断被压缩,延长了鸡蛋落地的时间,减小了鸡蛋受到的冲击力.
故答案为:答案如上所示.
点评:本题是一道实验设计题,是一道开放题,只要设计方案合理即可.
练习册系列答案
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2009年10月9日,美国两航天器先后撞击月球.如图甲所示,“半人马座”火箭撞月时,在月球上击起一点六公里高的尘埃,其中含有约二十五加仑的水.结果显示,月球上存在水,引起了人们的广泛兴趣.
(1)科技人员是通过电磁波来向两航天器传递控制信号的,若该电磁波的频率为750 kHz,其波长是
400
400
m.月球离地球平均距离3.84×105km,则航天器即将撞月前,发出的信号约需
1.28
1.28
s才能传到地球.(电磁波在真空中的速度c=3×108m/s)
(2)航天器在准备撞月减速过程中其动能
减少
减少
  (增加/不变/减少);它与月球的碰撞会产生大火球,此过程中能量的转化情况是
机械能转化为内能
机械能转化为内能

(3)小明在网上看到图甲的航天器撞月图片之后,联想到在体育比赛中撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上(图乙).根据以上现象,小明提出一个问题:一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?他猜想:可能与相互作用的时间有关.
小明根据自己的猜想,设计了如下的实验方案:在两个相同的玻璃槽中盛放不同厚度的面粉,从相同的
高度
高度
,先后由静止释放同一只鸡蛋,落在面粉厚度大的槽中,留下较深的坑,鸡蛋完好无损;落在面粉厚度较小的槽中,鸡蛋破裂.在这里,小明是通过比较
鸡蛋在面粉上留下坑的深浅
鸡蛋在面粉上留下坑的深浅
看出撞击时间的长短.由此,你得出的结论是
相同条件下,撞击时间越短,撞击力越大
相同条件下,撞击时间越短,撞击力越大
撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸船时相互接触处挂有缓冲轮胎.警察对高楼坠落人员施救时,在地面铺上空气垫.
(1)请你也举出一个类似的例子
跳远时,人要落在沙坑里
跳远时,人要落在沙坑里

(2)根据以上现象,小明提出一个问题,一个物体撞击其它物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?你也提出一个问题:
一个物体撞击其它物体时,撞击力的大小可能与自身的质量(速度、柔软程度、形状等)有关
一个物体撞击其它物体时,撞击力的大小可能与自身的质量(速度、柔软程度、形状等)有关

(3)针对小明提出来的问题,你的猜想是:
物体撞击其它物体时,相互作用的时间越长,撞击力越小
物体撞击其它物体时,相互作用的时间越长,撞击力越小

(4)小明根据自己的猜想,设计了如下的实验方案:
在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的
高度
高度
,先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度大的槽中,留下较深的坑,鸡蛋完好无损;落在面粉厚度较小槽中,鸡蛋破裂,在这里,小明是通过比较
坑的深度
坑的深度
看出撞击时间的长短.由此,你得出的结论是
物体撞击其它物体时,相互作用的时间越长,撞击力越小
物体撞击其它物体时,相互作用的时间越长,撞击力越小

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