物理动量定理试题由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图5-5所示.已知水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出,向上运动并冲击铁
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/04 16:39:01
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物理动量定理试题由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图5-5所示.已知水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出,向上运动并冲击铁
物理动量定理试题
由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图5-5所示.已知水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出,向上运动并冲击铁盒后,以不变的速率竖直返回,求稳定状态下铁盒距水枪口的高度h.
分析与解答 由水枪喷出的水作竖直上抛运动,当水柱上升到h高
单位时间内,由水枪喷出的水的质量为
Δm =ρv0S
水柱喷射到铁盒上时,由于速度v减小,水柱与铁盒接触面积S′>S.由于水柱持续喷出,有Sv0=S′v,所以单位时间内喷射到铁盒上水的质量保持Δm =
ρv0S不变.
取质量为Δm的水为研究对象,研究Δm与铁盒相互作用的过程.由于Δm水中每一水滴与铁盒作用时间极短,可忽略作用过程中每一水滴所受重力影响.取向上为正方向,根据动量定理,有:
f′Δt =
-2ρv0Sv
由于Δt = 1秒,可得Δm的水受铁盒作用力为:
f′=-2ρv0Sv
铁盒所受Δm水的冲击力f =
f′=2ρv0Sv,处于稳定状态时,铁盒所受合外力为零,有2ρv0Sv = mg.
将v代入上式,解得h
但是为什么在f′=2ρv0Sv中不计算水的重力呢
物理动量定理试题由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图5-5所示.已知水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出,向上运动并冲击铁
第二题:根据动能定理,合外力(即阻力)对子弹做的功,等于子弹损失的动能C动量守恒定律 D能量守恒定律 第一题最初的动能1/2m1v1`2,两者相互