某兴趣小组研究在高空下落鸡蛋。若鸡蛋直接撞击地面,鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18m。如图所示,设计了一个保护鸡蛋的装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,当鸡蛋离夹板

◎ 题目

某兴趣小组研究在高空下落鸡蛋。若鸡蛋直接撞击地面,鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18m。如图所示,设计了一个保护鸡蛋的装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,当鸡蛋离夹板下端某个距离时,多次实验发现,若将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开始下落,鸡蛋恰好没有被摔坏,且鸡蛋整个下落时间为1.2s。设鸡蛋、夹板所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,装置碰地后速度立即变为零且保持竖直方向,不计装置与地面作用时间。取g=10m/s。则
(1)没有装置保护,鸡蛋不被摔坏时鸡蛋着地的最大速度;
(2)夹板与鸡蛋之间的摩擦力是鸡蛋重力的几倍;
(3)当装置从H=4.5m高处下落,为了让鸡蛋能够落到地面,则鸡蛋在夹板中下落的最长距离s

◎ 答案

解:(1) mg-f=ma,0.1mg=maa=9m/s2
v2=2as=2×9×0.18      
v=1.8m/s
(2)设装置落地时的速度为v1
v12=2aH=2×9×4.5=81,v1=9m/s 
t1= v1/a=9/9=1s
所以鸡蛋继续下落时间为0.2s,落地速度为1.8m/s
a= (v1-v)/t2=(9-1.8)/0.2=36m/s2
对蛋分析,由牛顿第二定律得F+0.1mg-mg=ma=3.6mg  
F
=4.5mg
(3) s= v12/2a=81/72=1.125m  

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某兴趣小组研究在高空下落鸡蛋。若鸡蛋直接撞击地面,鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18m。如图所示,设计了一个保护鸡蛋的装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,当鸡蛋离夹板…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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