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某学校的一个科学探究小组,以“保护高空降落的鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏。现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两块内壁粗糙、带有尾翼的夹板夹住鸡蛋,夹板再用橡皮筋捆住,并保证两夹板与鸡蛋之间的正压力恒为鸡蛋重力的2倍,夹板与鸡蛋间的动摩擦因数μ=0.8,鸡蛋夹放的初始位置离夹板下端的距离s=0.45m。该小组测定,在没有任何保护装置时,鸡蛋掉到某地面上,不被摔破的最大下落高度h0=0.1m。现将该夹板从距该地面某一高处自由落下,落下时夹板保持竖直,夹板碰地后速度立即为零,不计空气阻力,计算时鸡蛋可视为质点,g取10m/s2

(1)求:夹板着地后,鸡蛋在夹板中滑行时的加速度大小和方向

(2)为使鸡蛋不被摔坏,该夹板刚开始下落时离该地面的最大高度H=?  

 

【答案】

(1)a=22m/s竖直向上(2)H=1.09m

【解析】1)2×2μmg-mg=ma, -----------------------4分

得a=22m/s2 ----------------------------2分

竖直向上 ------------------------------2分

(2)V02=2gh0 -------------------------------2分

V2=2gH ---------------------------------2分

V02 -V2 = -2as --------------------------2分

代入得:H=1.09m -----------------------2分

或:mv02/2 – 0 = mg(H+s) - 2×2μmg×S

代入得:H=1.09m

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2012届浙江省温州市温州中学高三第三次模拟考试理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题

某学校的一个科学探究小组,以“保护高空降落的鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏。现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两块内壁粗糙、带有尾翼的夹板夹住鸡蛋,夹板再用橡皮筋捆住,并保证两夹板与鸡蛋之间的正压力恒为鸡蛋重力的2倍,夹板与鸡蛋间的动摩擦因数μ=0.8,鸡蛋夹放的初始位置离夹板下端的距离s=0.45m。该小组测定,在没有任何保护装置时,鸡蛋掉到某地面上,不被摔破的最大下落高度h0=0.1m。现将该夹板从距该地面某一高处自由落下,落下时夹板保持竖直,夹板碰地后速度立即为零,不计空气阻力,计算时鸡蛋可视为质点,g取10m/s2

(1)求:夹板着地后,鸡蛋在夹板中滑行时的加速度大小和方向
(2)为使鸡蛋不被摔坏,该夹板刚开始下落时离该地面的最大高度H=?  

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科目:高中物理 来源: 题型:

某学校的一个科学探究小组,以“保护高空降落的鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏。现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两块内壁粗糙、带有尾翼的夹板夹住鸡蛋,夹板再用橡皮筋捆住,并保证两夹板与鸡蛋之间的正压力恒为鸡蛋重力的2倍,夹板与鸡蛋间的动摩擦因数μ=0.8,鸡蛋夹放的初始位置离夹板下端的距离s=0.45m。该小组测定,在没有任何保护装置时,鸡蛋掉到某地面上,不被摔破的最大下落高度h0=0.1m。现将该夹板从距该地面某一高处自由落下,落下时夹板保持竖直,夹板碰地后速度立即为零,不计空气阻力,计算时鸡蛋可视为质点,g取10m/s2

(1)求:夹板着地后,鸡蛋在夹板中滑行时的加速度大小和方向

(2)为使鸡蛋不被摔坏,该夹板刚开始下落时离该地面的最大高度H=?  

 


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