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(yùn)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(yùn)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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科目：高中物理 來源： 題型：


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.1010pic.com/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(yùn)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(yùn)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(yùn)動到位置B所需的時間為

　

D．

衛(wèi)星1由位置A運(yùn)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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科目：高中物理 來源： 題型：


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(yùn)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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科目：高中物理 來源： 題型：


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(yùn)動半徑，并在圖中定性地畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡；

（2）粒子在磁場中運(yùn)動的時間；

（3）粒子經(jīng)過x軸和y軸時的坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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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科目：高中物理 來源： 題型：


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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