【題目】某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱�，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g。求

（i）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；

（ii）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。

【答案】（i） （ii）

【解析】

試題分析：（i）設(shè)時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為，質(zhì)量為，則

①

②

由①②式得，單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為

③

（ii）設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為。對(duì)于時(shí)間內(nèi)噴出的水，有能量守恒得

④

在高度處，時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為

⑤

設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F，根據(jù)動(dòng)量定理有

⑥

由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得

⑦

聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得

⑧

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某質(zhì)量為1 000kg的汽車在平直路面試車，當(dāng)車速達(dá)到30m/s時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過60s停下來，所受阻力大小恒定，此過程中

（1）汽車的加速度多大？受到的阻力是多大？

（2）若汽車以20kW的恒定功率重新啟動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到10m/s時(shí)，汽車的加速度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則

A．繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，其中斜面傾角θ可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。

(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶

B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車

C．將小車�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連

D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：__________(用字母填寫)。

(2)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝______ s。

(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5＝________。

(4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中A、B汽缸的長(zhǎng)度為，橫截面積為，C是可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門，整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成，起初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)的氮?dú)�，B內(nèi)有壓強(qiáng)的氧氣，閥門打開后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡。

（1）求活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；

（2）活塞C移動(dòng)過程中氣體對(duì)外做功為，則A中氣體是吸熱還是放熱？吸收或者放出熱量為多少？（假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，連接汽缸的管道體積可忽略）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時(shí)并排行駛，則

A. 在t=2s時(shí)，甲車在乙車后

B. 在t=0時(shí)，甲車在乙車前7．5m

C. 兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=1s

D. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為50m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p–T圖像如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是________。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等

B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能

C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功

D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功

E．在過程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲圖是某學(xué)生測(cè)量“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，由于實(shí)驗(yàn)中連接重物和木塊的細(xì)線過長(zhǎng)，所以當(dāng)重物著地后，木塊還會(huì)在木板上繼續(xù)滑行。圖乙所示紙帶是重物著地后的一段打點(diǎn)紙帶（注意圖中任兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出）。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為 50Hz，則兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T= s，木塊的加速度a為 __m/s2，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 。（g=10m/s2，忽略空氣阻力以及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，所有結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0．010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。

（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。

（3）對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時(shí)的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。

n

1

2

3

4

5

0．20

0．58

0．78

1．00

（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比。

（5）利用a–n圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為_______kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9．8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_______（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）

A．a–n圖線不再是直線

B．a–n圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn)

C．a–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案