15.如圖所示,一農(nóng)用水泵裝在離地面一定高度處,其出水管是水平的,現(xiàn)僅有一鋼卷尺,請你粗略地測出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質(zhì)量(已知水的密度為ρ,重力加速度為g):
(1)除了已測出的水管內(nèi)徑L外,你需要測量的物理量是(寫出物理量名稱和對應(yīng)的字母):水平位移s,管口離地的高度h;
(2)水流出管口的速度表達(dá)式為$v=s\sqrt{\frac{g}{2h}}$;(請用已知量和待測量的符號表示)
(3)空中水的質(zhì)量的表達(dá)式為m=$\frac{πρs{L}^{2}}{4}$.(請用已知量和待測量的符號表示)

分析 根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動的時間,結(jié)合水平位移和時間求出初速度.根據(jù)水質(zhì)量的表達(dá)式確定需要測量的物理量.

解答 解:(1)水流出水管后做平拋運(yùn)動,需要測出水的:水平位移s,管口離地的高度h;
(2)水管距地高度h,水柱的水平射程S,設(shè)水在空中的運(yùn)動時間為t,
水做平拋運(yùn)動,在水平方向:s=vt,在豎直方向:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,
則水在空中運(yùn)動的時間t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,水的初速度$v=\frac{s}{t}=s\sqrt{\frac{g}{2h}}$.
(3)空中水的質(zhì)量表達(dá)式m=$ρvt•S=ρs\sqrt{\frac{g}{2h}}×\frac{π{L}^{2}}{4}$×$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\frac{πρs{L}^{2}}{4}$.
故答案為:(1)水平位移s,管口離地的高度h;(2)$v=s\sqrt{\frac{g}{2h}}$;(3)m=$\frac{πρs{L}^{2}}{4}$.

點評 本題關(guān)鍵是明確實驗原理,運(yùn)用平拋運(yùn)動的模型列式分析,知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,較難.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,輕桿的一端固定著一個小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球過最高點時,下列敘述不可能的是(  )
A.桿對球產(chǎn)生拉力,大于小球重力B.桿對球產(chǎn)生拉力,小于小球重力
C.桿對球產(chǎn)生支持力,大于小球重力D.桿對球產(chǎn)生支持力,小于小球重力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,半徑為r的轉(zhuǎn)盤固定在水平桌面上,可繞過圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動,一根長為l的輕繩的一端系質(zhì)量為m的小球,另一端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子繃直時與桌面平行.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,繩子不會纏繞在轉(zhuǎn)盤上,小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動,在運(yùn)動過程中繩子與轉(zhuǎn)盤的邊緣相切,不計空氣阻力,下列判斷正確的是( 。
A.小球做圓周運(yùn)動的線速度的大小為v=ω $\sqrt{{r}^{2}+{l}^{2}}$
B.小球做圓周運(yùn)動的線速度的大小v=ωl
C.繩對小球的拉力大小為FT=$\frac{m{ω}^{2}({l}^{2}+{r}^{2})}{l}$
D.繩對小球的拉力大小為FT=mω2 $\sqrt{{l}^{2}+{r}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示,細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m的小球,一端懸掛在O點,繩長為l;小球靜止在最低點A處,現(xiàn)通過瞬時作用使小球獲得一水平向右的初速度v,問初速度v滿足什么條件,繩始終被拉直?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,質(zhì)量為m的小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,用輕繩跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪與質(zhì)量為2m的重物相連,定滑輪與直桿的距離為d,現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,下列說法正確的是(重力加速度為g)( 。
A.小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.當(dāng)小環(huán)下落d的距離到達(dá)B點時,它的速度與重物上升速度大小之比為$\sqrt{2}$
C.重物上升的最大高度為$\frac{2d}{3}$
D.重物從開始運(yùn)動到上升到最高的過程中,輕繩的張力始終大于2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.2013年1月27日,我國在境內(nèi)再次成功地進(jìn)行了陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)試驗,中段是指彈道導(dǎo)彈在大氣層外空間依靠慣性飛行的一段,如圖所示,一枚藍(lán)軍彈道導(dǎo)彈從地面上A點發(fā)射升空,目標(biāo)是攻擊紅軍基地B點,導(dǎo)彈升空后,紅軍反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)目標(biāo),從C點發(fā)射攔截導(dǎo)彈,并在彈道導(dǎo)彈飛行中段的最高點D將其擊毀.下列說法中正確的是(  )
A.彈道導(dǎo)彈在大氣層外由E到D過程運(yùn)動中速度不斷減小
B.圖中E到D過程,彈道導(dǎo)彈機(jī)械能不斷減小
C.圖中E到D過程,彈道導(dǎo)彈的加速度大小不變
D.彈道導(dǎo)彈飛行至D點時速度大于7.9km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,a、b粒子所帶電荷量相同,且均以相等的動能從A點沿相同方向垂直射入磁場.已知它們在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的半徑ra=2rb,重力不計,則( 。
A.兩粒子都帶正電,質(zhì)量比ma:mb=4:1B.兩粒子都帶負(fù)電,質(zhì)量比ma:mb=4:1
C.兩粒子都帶正電,質(zhì)量比ma:mb=1:4D.兩粒子都帶負(fù)電,質(zhì)量比ma:mb=1:4

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4.如圖所示,原先驗電器A帶負(fù)電,驗電器B不帶電,用導(dǎo)體棒連接AB,下列說法中正確的是( 。
A.連接的瞬間有瞬時電流通過,方向由A到B,最終兩驗電器箔片均閉合
B.連接的瞬間有瞬時電流通過,方向由B到A.最終兩驗電器箔片均張開
C.穩(wěn)定時導(dǎo)體棒兩端的電勢不相等,導(dǎo)體棒中的電場強(qiáng)度不等于零
D.穩(wěn)定時導(dǎo)體棒兩端的電勢相等,導(dǎo)體棒中的電場強(qiáng)度等于零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和原子核,下列說法中正確的是( 。
A.利用α粒子散射實驗可以估算原子核的半徑
B.利用α粒子散射實驗可以估算核外電子的運(yùn)動半徑
C.原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗
D.處于激發(fā)態(tài)的氫原子放出光子后,核外電子運(yùn)動的動能將減小

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