题目内容

在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而不被摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m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4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起.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?(保留3位有效数字)

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

答案:
解析:

  • (1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大为鸡蛋从高度h处自由落地时的速度,

       ………………①

        ………………②

   (2)装置从高度H处落到地面时,鸡蛋速度为v,

          ………………③

    装置与地面作用过程中,鸡蛋从离地x处滑到地面时速度只要小于就不会被摔坏,

       ………………④

       ………………⑤


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