分析 (1)据题,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏,想让鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大等于鸡蛋从0.1m的高度落到地面时的速度.根据动能定理求解.
(2)分两个过程研究:一是装置从距地面4m的高处落下时,根据动能定理求出装置落地时的速度大小.二是装置静止后鸡蛋下落过程.当鸡蛋从离地x处滑到地面时速度恰好等于vm,恰好不会被摔坏,再根据动能定理求出x.
解答 解:(1)由题,没有保护时,最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏,所以鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大等于鸡蛋从0.1m的高度落到地面时的速度.根据动能定理得:
mgh=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$,
得:vm=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.1}$=$\sqrt{2}$m/s.
(2)装置从距地面4m的高处落下时,设落地时速度为v,根据动能定理得:mgH=$\frac{1}{2}$mv2,
得:v=$\sqrt{2gH}$=$\sqrt{80}$=4$\sqrt{5}$m/s.
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,则有:
(mg-2×5mg)x=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv2,
代入解得:x=1.73m
答:(1)若想让鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其撞地前瞬间的速度最大不能超过$\sqrt{2}$m/s;
(2)如果使用该装置去保护鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为1.73m.
点评 本题涉及两个过程,运用动能定理时发灵活选择解题的过程,挖掘隐含的临界条件.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 | |
B. | 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于磁铁的南极 | |
C. | 磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁场的方向相同 | |
D. | 磁感线有可能出现相交的情况 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 18N/m | B. | 20N/m | C. | 25N/m | D. | 30 N/m |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | x1>x2,△v1<△v2 | B. | x1<x2,△v1<△v2 | C. | x1<x2,△v1<△v2 | D. | x1>x2,△v1>△v2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0.02A | B. | 0.14A | C. | 2.00A | D. | 1.41A |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | l一定时,θ角越大,小球运动的加速度越小 | |
B. | l一定时,θ角越大,小球运动时的惯性越大 | |
C. | θ角一定时,小球从顶端运动到底端所需时间与l成正比 | |
D. | θ角一定时,小球从顶端运动到底端时的动能与l成正比 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 向上偏转 | B. | 向下偏转 | C. | 向纸内偏转 | D. | 向纸外偏转 |
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