上世紀(jì)風(fēng)靡美國的一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法叫“頭腦風(fēng)暴法”,某學(xué)校的一個“頭腦風(fēng)暴實驗研究小組”,以“保護(hù)雞蛋”為題,要求制作一個裝置,讓雞蛋從高處落到地面而不被摔壞;雞蛋要不被摔壞,直接撞擊地面的最大速度不能超過2.0m/s.現(xiàn)有一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的一個裝置來保護(hù)雞蛋,用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋,雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離s=0.45m,當(dāng)雞蛋相對夾板運動時,A、B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍,現(xiàn)將該裝置從距地面某一高處自由落下,裝置碰地后速度為0,且保持豎直不反彈,不計裝置與地面作用時間.g=10m/s2

求:

(1)如果沒有保護(hù),雞蛋自由下落而不被摔壞的最大高度h;

(2)如果使用該裝置保護(hù),剛開始下落時裝置的末端離地面的最大高度H?


考點:

動能定理的應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律..

專題:

動能定理的應(yīng)用專題.

分析:

沒有保護(hù)裝置雞蛋做自由落體運動,應(yīng)用高度關(guān)系直接求出速度;保護(hù)裝置有10倍于重力的阻力對雞蛋做負(fù)功,如果末速度仍然是1.5m/s,那么高度H應(yīng)該大大提高,整個過程應(yīng)用動能定理求出重力做功的距離H.

解答:

解:(1)沒有保護(hù)時,雞蛋自由下落而不被摔壞,由機(jī)械能守恒定律得…①

…②

(2)在裝置開始下落到著地過程,對雞蛋應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得…③

在裝置著地到雞蛋撞地過程,對雞蛋應(yīng)用動能定理得:…④

f=5mg…⑤

聯(lián)立③④⑤得:H=4.25 m

答:(1)如果沒有保護(hù),雞蛋自由下落而不被摔壞的最大高度是0.2m;

(2)如果使用該裝置保護(hù),剛開始下落時裝置的末端離地面的最大高度是4.25m

點評:

本題的隱含條件是摩擦力是重力的十倍,在這個阻力的作用下雞蛋的位移0.45m.看不清這個條件非常容易出錯.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示電路中,R0為定值電阻,當(dāng)滑片P向右移動過程中,下列判斷正確的是( 。

 

A.

電壓表V1、電流表A的讀數(shù)都增大

 

B.

電壓表V1與電流表A讀數(shù)的比值保持不變

 

C.

電壓表V2與電流表A讀數(shù)的比值變大

 

D.

電壓表V1、電流表A讀數(shù)變化量的比值保持不變

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如圖所示,一個質(zhì)量為m的均勻光滑球放在傾角為θ的斜面上,并被斜面上一個豎直擋板擋住,處于平衡狀態(tài),則( 。

 

A.

球?qū)π泵娴膲毫Υ笮閙gcosθ

B.

球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?img src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/files/down/test/2015/01/27/16/2015012716571969610127.files/image004.gif'>

 

C.

球?qū)n板的壓力大小為mgsinθ

D.

球?qū)n板的壓力大小為mgtanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:


有報道:“今年3月27日,泰國通過北斗衛(wèi)星搜尋馬航失聯(lián)客機(jī)時,在南印度洋發(fā)現(xiàn)了大約300個疑似與失聯(lián)客機(jī)有關(guān)的漂浮物”.北斗衛(wèi)星的核心功能是導(dǎo)航和定位.據(jù)了解,使用國產(chǎn)北斗技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)呈高清畫面,精準(zhǔn)誤差不超過2米,是美國GPS(技術(shù)6米誤差)精準(zhǔn)度的3倍.“北斗”系統(tǒng)中兩顆質(zhì)量不相等的工作衛(wèi)星沿同一軌道繞地心O做勻速圓周運動,軌道半徑為r,某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,如圖所示,若衛(wèi)星均沿順時針方向運行,地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,∠AOB=60°,則以下判斷正確的是( 。

 

A.

這兩顆衛(wèi)星的加速度大小不相等

 

B.

衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2

 

C.

衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為

 

D.

衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中地球?qū)πl(wèi)星的引力做功不為零

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在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中:

(1)實驗中  (填需要或不需要)用天平測量重物的質(zhì)量m.開始打點計時的時候,接通電源和松開紙帶的順序應(yīng)該是先  

(2)供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇  

A.質(zhì)量為100g的木球

B.質(zhì)量為10g的砝碼

C.質(zhì)量為200g的砝碼

D.質(zhì)量為10g的塑料球

(3)使用質(zhì)量為m的重物和打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,在選定的紙帶上依次取計數(shù)點如圖所示,紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置,紙帶的左端與重物相連.設(shè)相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且O為打下的第一個點.當(dāng)打點計時器打點“3”時,物體的動能表達(dá)式為  

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中,隧道足夠長,物塊上、下表面與隧道上、下表面的動摩擦因數(shù)均為μ,整個空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0,空氣阻力忽略不計,物塊電荷量不變,則整個運動過程中,物塊克服阻力做功不可能為( 。

 

A.

0

B.

mv

 

C.

mv+

D.

mv

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如圖所示,在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為m,電荷量為﹣q的粒子,以速度v從O點射入磁場,已知θ=,粒子重力不計,求:

(1)粒子的運動半徑,并在圖中定性地畫出粒子在磁場中運動的軌跡;

(2)粒子在磁場中運動的時間;

(3)粒子經(jīng)過x軸和y軸時的坐標(biāo).

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某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“研究平拋運動的規(guī)律”的實驗,

(1)有下列實驗步驟:

①用圖釘把白紙訂在豎直木板上;

②把斜槽固定在緊靠木板的左上角,且使其末端切線水平;

③記下小球飛出時初始位置O,并憑眼觀測過O畫水平線作為x軸;

④把水平木條靠在豎直木板上,讓小球從斜槽適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止?jié)L下,觀察小球在木條上的落點,并在白紙上標(biāo)出相應(yīng)的點,得到小球運動過程中的一個位置;

⑤把水平木條向下移動,重復(fù)④的操作,讓小球從斜槽上相同位置由靜止?jié)L下,得到小球運動過程中的多個位置;

⑥從木板上取下白紙;

上述①到⑥的步驟中,有錯誤的是步驟  ,應(yīng)改為  

(2)根據(jù)畫出的軌跡測出小球多個位置的坐標(biāo)(x,y),畫出y﹣x2圖象如圖乙所示,圖線是一條過原點的直線,說明小球運動的軌跡形狀是  ;設(shè)該直線的斜率為k,重力加速度為g,則小鐵塊從軌道末端飛出的速度v0=  

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如圖,a、b分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線.則以下說法正確的是(     )

    A.電池組的內(nèi)阻是1Ω      

    B.電阻的阻值為0.33Ω

    C.將該電阻接在該電池組兩端,電池組的輸出功率將是4W

    D.改變外電阻的阻值時,該電池組的最大輸出功率為4W

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