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=0.1kg的鸟蛤，在H=20m的高度、以v₀=15m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=10m/s²，忽略空气阻力。

（1）若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt=0.005s，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/s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。

【答案】（1）F=500N；（2）[34m,36m]或(34m,36m)

【解析】

（1）设平抛运动的时间为t，鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v。竖直方向分速度大小为v_y，根据运动的合成与分解得,H=gt²/2，v_y=gt，

在碰撞过程中，以鸟蛤为研究对象，取速度v的方向为正方向，由动量定理得

-FΔt=0-mv

联立，代入数据得,F=500N

（2）若释放鸟蛤的初速度为v₁=15m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x₁，击中右端时，释放点的x坐标为x₂，得,x₁=v₁t，x₂=x₁+L

联立，代入数据得,x₁=30m，x₂=36m

若释放鸟蛤时的初速度为v₂=17m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x₁′，击中右端时，释放点的x坐标为x₂′，得x₁′=v₂t，x₂′=x₁′+L，

联立，代入数据得x₁′=34m，x₂′=40m