一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零,试估算水对石头的冲击力的大
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一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零,试估算水对石头的冲击力的大
题型:不详
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来源:
一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m
3
/s,水的密度ρ=1.0×10
3
kg/m
3
,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零,试估算水对石头的冲击力的大小(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力,g=10m/s
2
).( )
A.1×10
3
N
B.2×10
3
N
C.3×10
3
N
D.4×10
3
N
答案
水从h高处落下可认为是自由落体运动,速度为v,则由v
2
=2gh
解得:v=
2gh
=20m/s ①
设在很短时间t内有质量为m的水落到石头上,设石头对水的平均作用力为F,取竖直向下为正方向,由动量定理得,
-Ft=0-mv ②
而 m=ρQt ③
由①②③式代入数据解得,F=2.0×10
3
N;
根据牛顿第三定律可知,水对石头的反作用力F′=2.0×10
3
N;
故选B.
举一反三
如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端被固定于水平地面上,弹簧自然长度为L
0
,先将一质量为m的A球放于弹簧上端,并用竖直向下的力缓慢将弹簧长度压缩为
L
0
3
,撤去压力后,A球被弹簧向上弹起,小球恰好不离开弹簧;现用质量仅为
m
2
的小球B放于弹簧的上端,并用竖直向下的力也将弹簧缓慢压缩为
L
0
3
,放手后小球B被弹簧弹起,并离开弹簧,求小球B离开弹簧后,继续上升的最大高度为( )
A.L
0
B.
L
0
3
C.
2
L
0
3
D.
L
0
2
题型:不详
难度:
|
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在如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短.若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
题型:不详
难度:
|
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如图所示,半径为R的
1
4
的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m
2
的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m
1
的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放,重力加速度为g,试求:
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m
1
与m
2
应满足什么关系?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一根金属杆b,已知杆a的质量为m,b杆的质量为
3
4
m
水平导轨足够长,不计摩擦,求:
(1)a和b的最终速度分别是多大?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知a、b杆的电阻之比R
a
:R
b
=3:4,其余电阻不计,整个过程中,a、b上产生的热量分别是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动,问:
(1)A球转到最低点时的线速度是多少?
(2)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?
题型:不详
难度:
|
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