Question

在某中學(xué)舉辦的頭腦奧林匹克競賽中，有一個(gè)叫做“保護(hù)雞蛋”的競賽項(xiàng)目，要求制作一個(gè)裝置，讓雞蛋從兩層樓的高度落到地面且不被摔壞，如果沒有保護(hù)，雞蛋最多只能從0.1m的高度落到地面而不被摔壞；有一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)裝置來保護(hù)雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，A夾板和B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面4m的高處落下，裝置著地時(shí)間短且保持豎直不被彈起。取g=10m/s²，不考慮空氣阻力，求：

   （1）如果沒有保護(hù)，雞蛋直接撞擊地面而不被摔壞，其速度最大不能超過多少？

   （2）如果使用該裝置，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離x至少為多少米？（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）

（2）

解析:

（1）如果沒有保護(hù)，雞蛋直接撞擊地面而不被摔壞，其速度最大為雞蛋從高度h處自由落地時(shí)的速度，

       ………………①

        ………………②

   （2）裝置從高度H處落到地面時(shí)，雞蛋速度為v，

       ………………③

    裝置與地面作用過程中，雞蛋從離地x處滑到地面時(shí)速度只要小于就不會(huì)被摔壞，

       ………………④

       ………………⑤

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①③④式各3分，②式1分，⑤式2分。