Question

【题目】城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，由物理学知识可知，即使是很小的物体从高处坠落也可能对人造成严重的伤害。设一个50g的鸡蛋从16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差约为3m，鸡蛋下落起点距地面的高度约为45m，鸡蛋撞击地面后速度减为0。为便于估算，不计空气阻力，不计与地面撞击过程中鸡蛋的重力，g取10m/s2。

(1)求鸡蛋与地面撞击前的速度大小以及撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小；

(2)若鸡蛋与地面撞击的时间为3×10-3s，求鸡蛋对地面的平均冲击力的大小。

Answer 1

【答案】(1)30m/s，1.5N·s；(2)500N

【解析】

(1)根据机械能守恒定律

解得鸡蛋撞击地面前的速度大小

以向下为正方向，根据动量定理

撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小为1.5N·s

(2)根据

解得

根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为500N