17.烏賊遇到強(qiáng)敵時(shí)會(huì)以“噴墨”作為逃生的方法,伺機(jī)離開(kāi).烏賊借助水的反作用力迅速倒退,猶如強(qiáng)弩離弦,在海水中游泳的速度通常可以達(dá)到每秒15米以上.設(shè)某一靜止在海中質(zhì)量為0.5kg的烏賊,發(fā)現(xiàn)天敵時(shí),在0.06s內(nèi)可以將體內(nèi)0.05kg的水分,以對(duì)地108m/s的速度水平向前噴出.假設(shè)烏賊身體的結(jié)構(gòu)使水的阻力忽略不計(jì),則
(1)噴射出水分后的瞬間,烏賊的速度大小是多少?
(2)噴射出水分的過(guò)程中,烏賊所受噴出水流的平均作用力的大小是多少?

分析 (1)水的阻力忽略不計(jì),烏賊噴射出水分后遵守動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律求噴射出水分后的瞬間烏賊的速度.
(2)對(duì)烏賊,運(yùn)用動(dòng)量定理可求得水對(duì)烏賊的平均作用力.

解答 解:(1)取噴射出水分后的瞬間烏賊的速度方向?yàn)檎较颍俣却笮関1,水的速度為v2.根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
0=mv1-mv2;
據(jù)題 m=0.5kg-0.05kg=0.45kg,m=0.05kg,v2=108m/s
將數(shù)據(jù)代入上式解得:v1=12m/s
(2)以烏賊為研究對(duì)象,運(yùn)用動(dòng)量定理得:
Ft=mv1-0
代入解得,烏賊所受噴出水流的平均作用力為:F=90N
答:(1)噴射出水分后的瞬間,烏賊的速度大小是12m/s.
(2)噴射出水分的過(guò)程中,烏賊所受噴出水流的平均作用力的大小是90N.

點(diǎn)評(píng) 本題要建立起物理模型,把握烏賊噴水的過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律,要知道動(dòng)量定理常用來(lái)求平均作用力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,三棱鏡右側(cè)豎直放置一個(gè)很大的光屏,一復(fù)色光束從三棱鏡一側(cè)射入后,有a、b兩束單色光照射在光屏上,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.a光在玻璃中的折射率小于b光的折射率
B.在玻璃中單色光a的波長(zhǎng)小于單色光b的波長(zhǎng)
C.在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度
D.單縫衍射中,僅將a光換成b光,中央亮紋會(huì)變窄

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.降落傘在下落一段時(shí)間后的運(yùn)動(dòng)是勻速的.無(wú)風(fēng)時(shí),某跳傘運(yùn)動(dòng)員的著地速度為3m/s,現(xiàn)在由于有沿水平方向向東的恒定風(fēng)速的風(fēng)影響,跳傘運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的速度變4m/s,那么風(fēng)速為( 。
A.$\sqrt{7}$m/sB.1 m/sC.$\sqrt{5}$m/sD.5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪,兩端分別系住A、B兩物體,其質(zhì)量M都為2kg,使A、B靜止于同一高度,離地高度h為1m,現(xiàn)輕輕的放一質(zhì)量為1kg的小物體C到A上且粘連,重力加速度g取10m/s2,設(shè)繩足夠長(zhǎng),繩與滑輪的質(zhì)量不計(jì),A、B、C都可視為質(zhì)點(diǎn).
(1)在沒(méi)有加C物體到A上時(shí),求繩中拉力的大;
(2)當(dāng)A物體在C的影響下由靜止釋放到落地時(shí),求A、B、C所組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量;
(3)當(dāng)A物體由靜止釋放到落地時(shí),求B物體此刻速度的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,兩個(gè)小球A、B在光滑水平地面上相向運(yùn)動(dòng),它們的質(zhì)量分別為mA=4kg,mB=2kg,速度分別是vA=3m/s(設(shè)為正方向),vB=-3m/s.則它們發(fā)生正碰后,速度的可能值分別為( 。
A.vA′=2m/s,vB′=-1m/sB.vA′=1 m/s,vB′=1 m/s
C.vA′=4 m/s,vB′=-5 m/sD.vA′=-1 m/s,vB′=-5 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,在半徑為r的圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),其線速度為v,角速度為ω,取地球質(zhì)量為M,當(dāng)這顆人造地球衛(wèi)星的軌道半徑為2r的圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),則( 。
A.根據(jù)公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到$\frac{v}{\sqrt{2}}$
B.根據(jù)公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的$\frac{1}{2}$
C.根據(jù)公式ω=$\frac{v}{r}$,可知衛(wèi)星的角速度將減小到$\frac{ω}{2}$
D.根據(jù)F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$,可知衛(wèi)星的向心力減小為原來(lái)的$\frac{1}{4}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.我國(guó)自行研制的新一代ZBL-09 8×8輪式步兵裝甲車已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,已成為中國(guó)軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備.該裝甲車在平直的公路上從靜止開(kāi)始加速,經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間t和距離s速度便可達(dá)到最大值vm.設(shè)在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P,裝甲車所受阻力恒為f,以下說(shuō)法不正確的是( 。
A.裝甲車加速過(guò)程中,牽引力對(duì)它做功為Pt
B.裝甲車的最大速度vm=$\frac{P}{f}$
C.裝甲車加速過(guò)程中,裝甲車做加速度變小的加速直線運(yùn)動(dòng)
D.裝甲車的質(zhì)量 m=$\frac{2Pt}{{{v}_{m}}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,高度相同、底邊等長(zhǎng)的光滑斜面和光滑曲面固定在水平地面上,兩個(gè)完全相同的小球A和B分別從兩個(gè)面的頂端由靜止滑向底端,則( 。
A.到達(dá)底端時(shí)兩球的動(dòng)能相等B.到達(dá)底端時(shí)兩球重力的功率相等
C.下滑過(guò)程兩球重力所做的功不等D.下滑不同高度時(shí)兩球的機(jī)械能相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.下面為某同學(xué)用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘?shí)驗(yàn)部分操作.
(1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?yīng)選用下列所給器材中的哪些?將所選用的器材的字母填在題后的橫線上.
A.長(zhǎng)1m左右的細(xì)繩           
B.長(zhǎng)30m左右的細(xì)繩
C.直徑2cm的鉛球            
D.直徑2cm的木球
E.秒表                       
F.時(shí)鐘
G.最小刻度是毫米的刻度尺    
H.最小刻度是厘米的刻度尺
所選擇的器材是ACEG.
(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑,讀數(shù)如圖1所示,讀數(shù)為20.30mm.

(3)測(cè)出單擺偏角小于5°時(shí)完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t,用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng),游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑為d.用上述測(cè)得的量寫(xiě)出測(cè)量重力加速度的一般表達(dá)式:g=$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}(L+\fracvp13nhl{2})}{{t}^{2}}$
(4)該同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線,如圖2所示,再利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=$\frac{4{π}^{2}({x}_{2}-{x}_{1})}{{y}_{2}-{y}_{1}}$
若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏加了小球半徑,而其它測(cè)量、計(jì)算均無(wú)誤,也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差,則用上述T2-L圖線法算得的g值和真實(shí)值相比是不變的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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