题目内容

（2011?郑州一模）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，鸡蛋落地后，两板对鸡蛋没有摩擦力．取g=10m/s2，不考虑空气阻力，求：
（1）如果没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大不能超过多少？（结果用根号表示）
（2）如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少米？（保留三位有效数字）
分析：（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=0.1m处自由落地时的速度，根据动能定理即可求解；
（2）装置从高度H处落到地面时，鸡蛋速度为v，根据动能定理求出速度，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Vm就不会被摔坏，根据动能定理即可求解．
解答：（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，
mgh=
1
2
mvm2   
vm=
2
m/s    
（2）装置从高度H处落到地面时，鸡蛋速度为v，
mgH=
1
2
mv 2   ①
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Vm就不会被摔坏，
根据动能定理得：
（mg-Ff）x=
1
2
m（vm2-v2）  ②
由①②解得：x=0.433m
答：（1）如果没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大不能超过
2
m/s；
（2）如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为0.433m．
点评：本题主要考查了动能定理得直接应用，要求同学们能根据解题需要，选取不同的过程运用动能定理，难度适中．
练习册系列答案
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1.11m/s2
1.11m/s2
；
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．
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4.9
?
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h1
-
h2
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I1R0
I1R0
（用题中所给字母表示）；
（2）根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图2所示，该电池的电动势E=
2.90
2.90
V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=
4.00
4.00
Ω；
（3）若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻，此时对应的电池内阻r=
5.60
5.60
Ω．

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