Question

让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s．如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度

 

m．现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，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m；A、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某一高处自由下落，装置碰地后速度为0，且保持竖直无反弹，不计装置与地面作用时间．如果使用该装置保护，刚开始装置的下端离地面的最大高度H=

 

m．

Answer 1

分析：没有保护装置鸡蛋做自由落体运动，应用位移和速度的关系直接求出高度；
保护装置有10倍于重力的阻力对鸡蛋做负功，如果末速度仍然是1.5m/s，
那么高度H应该大大提高，整个过程应用动能定理求出重力做功的距离H．

解答：解：鸡蛋做自由落体运动，由匀变速直线运动公式得；
    V²=2gH₀  
    H₀=0.11m
    对于鸡蛋和保护装置一起从静止下落到地面（末速度V_末=1.5m/s），
    由动能定理得：
    mg(H+S)-10mgS=

1

2

mV末2
    代入数据H=4.16m  
  故答案为：0.11，4.16

点评：本题的隐含条件是摩擦力是重力的十倍，在这个阻力的作用下鸡蛋的位移0.45m．看不清这个条件非常容易出错．