题目内容

在某中学举办的头脑奥林匹克竞赛中,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。(不计鸡蛋和装置下落过程所受的空气阻力,g取10m/s2)

求:

(1)如果鸡蛋不被摔坏,直接撞击地面速度最大不能超过多少?

(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s至少为多少米鸡蛋不被摔坏?(小数点后面保留两位数字)

(1)如果鸡蛋不被摔坏,直接撞击地面速度最大为V  

(2)设该装置从距地面4m的高处落下至地面时速度为V0

m/s=8.94m/s

夹板着地后,对鸡蛋有: 2f-mg=ma 即:2×5mg-mg=ma

a=90m/s2(方向向上)

    s≈0.43m

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