题目内容
5.求:
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;
(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H?
分析 没有保护装置鸡蛋做自由落体运动,应用高度关系直接求出速度;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:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不被摔坏,由机械能守恒定律得$mgh=\frac{1}{2}m{ν^2}$…①
$h=\frac{ν^2}{2g}=0.2m$…②
(2)在装置开始下落到着地过程,对鸡蛋应用机械能守恒定律得$mgH=\frac{1}{2}mν_1^2$…③
在装置着地到鸡蛋撞地过程,对鸡蛋应用动能定理得:$mgs-2fs=\frac{1}{2}m{ν^2}-\frac{1}{2}mν_1^2$…④
f=5mg…⑤
联立③④⑤得:H=4.25 m
答:(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度是0.2m;
(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度是4.25m
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.
练习册系列答案
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