20．課外科技小組制作一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng)．假如噴出的水流流量保持為2×10-4m3/s，噴出速度保持為對(duì)地10m/s．啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為1.4kg，則啟動(dòng)2s末火箭的速度可以達(dá)到多少？已知火箭沿水平軌道運(yùn)動(dòng)阻力不計(jì)，水的密度是103kg/m3．

分析 水火箭噴水過程向沿水流方向的動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律公式列式求解即可；

解答 解：2s內(nèi)噴出的水的質(zhì)量：$m=ρV=ρ\frac{△V}{△t}•t=1{0}^{3}×2×1{0}^{-4}×2=0.4$kg
火箭的質(zhì)量：M=m總-m=1.4-0.4=1.0kg
根據(jù)題意，水火箭噴水過程向沿水流方向的動(dòng)量守恒，選擇水流的方向?yàn)檎较�，得：mv1+Mv2=0
所以：${v}_{2}=-\frac{m{v}_{1}}{M}=-\frac{0.4×10}{1.0}=-4$m/s
負(fù)號(hào)表示火箭的速度方向與水流的方向相反．
答：啟動(dòng)2s末火箭的速度可以達(dá)到4m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題通過課外科技小組制作一只“水火箭”，考查了水平方向的動(dòng)量守恒定律，解答該題的關(guān)鍵是根據(jù)噴出的水流流量，求出啟動(dòng)2s的過程中噴出的水的質(zhì)量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，在某時(shí)刻（t=0）將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，己知物塊與木板的質(zhì)量相等，設(shè)物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．在物塊放到木板上之后，木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象可能是下圖中的（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2，在同種介質(zhì)中傳播，如圖所示為某時(shí)刻這兩列波的圖象，則下列說法正確的是（　�。�
A．聲波1和聲波2的波速之比為1：2
B．相對(duì)于同一障礙物，波1比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
C．這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D．遠(yuǎn)離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，接收到這兩列波的頻率比從聲源發(fā)出時(shí)的頻率大

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8．如圖所示一輛翻滾過山車質(zhì)量為m=100kg，從軌道的頂端A釋放后，沿軌道運(yùn)行，如圖所示．當(dāng)它恰好能經(jīng)過最高點(diǎn)B時(shí)，車的速度大小是多少？車對(duì)軌道壓力大小是多少？（圖中A距地面高72m，B距地面高37m，取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．質(zhì)量為M的小車，如圖所示，上面站著一個(gè)質(zhì)量為m的人，以v0的速度在光滑的水平面上前進(jìn)．現(xiàn)在人用相對(duì)于小車為u的速度水平向后跳出后，車速變?yōu)槎啻螅?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法中正確的是（　�。�
A．它所受的合外力一定不為零B．它所受的合外力一定是變力
C．其速度可以保持不變D．其加速度可以保持不變

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12．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示．產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖2所示，則（　�。�
A．t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零
B．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311V
C．t=0.01s時(shí)線框平面與磁場垂直
D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100HZ

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．穿過一個(gè)N匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘減少2Wb，則（　�。�
A．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒增加2VB．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒減少2V
C．線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢保持不變

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10．歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是現(xiàn)在世界上最大，能量最高的粒子加速器，是一種將質(zhì)子加速對(duì)撞的高能物理設(shè)備，其原理可簡化如下：兩束橫截面積極小長度為l0質(zhì)子束以初速度v0同時(shí)從左、右兩側(cè)入口射入加速電場，離開電場后經(jīng)過相同的一段距離射入垂直紙面的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域并被偏轉(zhuǎn)，最后兩質(zhì)子束發(fā)生相碰，已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，加速極板AB、A′B′極間距相同、極間電壓均為U0，且滿足eU0=$\frac{3}{2}$mv02．兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，半徑均為R，圓心O、O′在質(zhì)子束的入射方向上，其連線與質(zhì)子入射方向垂直且距離為H=$\frac{7}{2}$R，整個(gè)裝置處于真空中，忽略粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)．
（1）試求質(zhì)子束經(jīng)過加速電場加速后（未進(jìn)入磁場）的速度v和長度l；
（2）試求出磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B；粒子束可能發(fā)生碰撞的時(shí)間△t．
（3）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將上方磁場的圓心O往上移了$\frac{R}{2}$，其余條件均不變，則質(zhì)子束能否相碰？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，請(qǐng)說明相碰的條件及可能發(fā)生碰撞的時(shí)間△t′．

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