【題目】某游樂(lè)園入口旁有一噴泉，水槍噴出的水柱將一玩具鐵盒穩(wěn)定地懸停在相對(duì)于噴口高度為h的空中，如圖所示。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)以恒定的速度v0豎直向上噴出；鐵盒底部為平板（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，重力加速度為g。求

（1）水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量；

（2）玩具鐵盒的質(zhì)量M。

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：根據(jù)微元法選取內(nèi)噴水的質(zhì)量，即可求出單位時(shí)間內(nèi)水的質(zhì)量；根據(jù)動(dòng)量定理求出作用力，在應(yīng)用平衡條件及牛頓第三定律求出鐵盒的質(zhì)量M。

（1）設(shè)內(nèi)噴水的質(zhì)量為則：

單位時(shí)間內(nèi)水的質(zhì)量為：

（2）設(shè)內(nèi)，鐵盒對(duì)的水的平均作用力為F，沖擊鐵盒時(shí)水的速度為v，

根據(jù)動(dòng)量定理有：

又因?yàn)?/span>

可得：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)定律有：

根據(jù)平衡條件及牛頓第三定律有：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.相互壓緊、接觸面粗糙的物體之間必有摩擦力

C.相互接觸的物體之間，壓力增大，摩擦力一定增大

D.兩物體接觸面上的摩擦力方向總是與相應(yīng)的彈力方向垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖示為一個(gè)玩具陀螺．a(chǎn)、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)．當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是（ ）

A.a、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等
B.a、b和c三點(diǎn)的角速度相等
C.a、b的角速度比c的大
D.c的線速度比a、b的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度 （ ）

A. 一定升高 B. 一定降低

C. 保持不變 D. 升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于速度和加速度，下列說(shuō)法正確的是( )

A.加速度方向一定與速度方向相同

B.物體的速度為零時(shí)，其加速度也一定為零

C.物體的速度減小時(shí)，其加速度也一定減小

D.物體的速度變化越快，其加速度越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）

A.a、b兩點(diǎn)線速度相同
B.a、b兩點(diǎn)角速度相同
C.若θ=30°，則a、b兩點(diǎn)的線速度之比va：vb= ：2
D.若θ=30°，則a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比ana：anb= ：2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的I—U特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖。

①根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整______。

②開關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_____端（選填“A”、“B”或“AB中間”）

③實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

U/V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/A

0.10

0.16

0.20

0.23

0.25

0.26

0.27

根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出小燈泡的I—U特性曲線_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在光滑墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示．P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. P物體受3個(gè)力

B. Q物體受3個(gè)力

C. 不管繩子變長(zhǎng)還是變短，Q物體受到的摩擦力都不變

D. 若繩子變短，P物體受到的繩子的拉力將變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;

c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;

d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1;

e.按下電鈕放開卡銷,同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束,記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.

（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是_________________.

（2）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________________,上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因有__________________（至少答出兩點(diǎn)）.

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