题目

题型：不详难度：来源：

“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：

小题1:鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v；
小题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；
小题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

小题1:m/s
小题2:m 
小题3:略

解析

（1）没有保护时，鸡蛋自由下落而不会摔坏，由机械能守恒定律得：
                                （1分）
m/s                                  （1分）
（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：
                                （2分）
在装置着地到鸡蛋撞地过程，对鸡蛋应用动能定理得：
                    （2分） 
  
m                                  （1分）
（3）略                                               （2分）