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    “头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法．某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏．如果没有保护，鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏．一位同学设计了如图所示的装置来保护鸡蛋，用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋下端离装置下端的距离为x=0.45m，夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍．现将该装置从距地面某一高度由静止释放，装置在下落过程中始终保持竖直状态，与地面作用时间极短，落地后没有反弹．取g=10m/s2．求：
    （1）鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v；
    （2）如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H；
    （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，请你至少提供一种可行而又简单的方法．

    【答案】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，鸡蛋自由下落而不会摔坏，由动能定理得：

    =1.41m/s                                
    （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：
                                    
    在装置着地到鸡蛋撞地过程，对鸡蛋应用动能定理得：
                    
    又因为f=5mg
    所以可得：H=4.15m
    （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，可以通过根据动量定理延长作用时间获得撞击时的作用力．
    答：（1）鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v=1.41m/s；
    （2）如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H=4.15m；
    （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，根据动量定理通过延长着地时间实现减小冲击力实现．
    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．
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    （1）鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v；
    （2）如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H；
    （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，请你至少提供一种可行而又简单的方法．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （20分）“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案，某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网，然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上，可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进，另一同学建议改用一大把弹丸（设弹丸的质量为4.0g），g取10m/s。

    （1）弹丸相对卫星参考系的动能是多少？

    （2）若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s，则子弹与弹丸的动能之比是多少？用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    “头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案，某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网，然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上，可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进，另一同学建议改用一大把弹丸（设弹丸的质量为4.0g），g取10m/s。

    （1） 弹丸相对卫星参考系的动能是多少？

    （2）若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s，则子弹与弹丸的动能之比是多少？用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     “头脑风暴法”是风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以保护鸡蛋为题，要求制作一个装置让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5 m/s.现有一位学生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，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s＝0.45 m，A、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某一高度处自由下落，装置碰地后速度为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间(g＝10 m/s2)．求：刚开始装置的末端离地面的最大高度H.

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    科目：高中物理 来源：2012届度北京市石景山区高三上学期期末考试物理卷 题型：计算题

    “头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法。某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏。如果没有保护，鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏。一位同学设计了如图16所示的装置来保护鸡蛋，用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋下端离装置下端的距离为x=0.45 m，夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面某一高度由静止释放，装置在下落过程中始终保持竖直状态，与地面作用时间极短，落地后没有反弹。取g=10m/s2。求：

    （1）鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v；

    （2）如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H；

    （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，请你至少提供一种可行而又简单的方法。

     

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