海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢…——2021 高考物理第 16 题答案解析

16. 海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量 $m = 0 . 1 \mathrm { k g }$ 的鸟蛤，在 $H = 2 0 \mathrm { m }$ 的高度、以 $\nu _ { \mathrm { 0 } } = 1 5 \mathrm { m / s }$ 的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，忽略空气阻力。

（1）若鸟蛤与地面的碰撞时间 $\Delta t = 0 . 0 0 5 \mathrm { s }$ ，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大

小 $F ;$ ；（碰撞过程中不计重力）

（2）在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地 面平齐、长度L =6m的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20m，速度大小在15m/s \~17m/s之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的x坐标范围。