5.某煤矿利用高压喷出的强有力的水柱冲击煤层采煤.设水柱沿水平方向垂直射在煤层表面上.并且水柱冲击煤层后速度立即变为零向下流去.已知喷出的水速度为100 m/s.水柱的直径为20 mm.求水柱对煤层平均冲击力的大小. 解析:设水柱的横截面积为S.在Δt时间内有质量为m的水以速度v冲击煤层. 则:m=ρSvΔt=ρπD2vΔt 以质量为m的水为研究对象.根据动量定理有: FΔt=0-mv 得F=-ρπD2v2 由牛顿第三定律.水柱对煤层的平均冲击力为 F′=-F=ρπD2v2=3.14×103 N. 答案:3.14×103 N 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2012?嘉兴二模)某兴趣小组利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量(单位时间内从管口喷出的水的体积),方法如下:
(1)先用游标卡尺测量喷水口的内径D.A、B、C、D图中,测量方式正确的是
C
C

(2)如图为正确测量得到的结果,由此可得喷水口的内径D=
1.010×10-2
1.010×10-2
m.
(3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x,竖直距离为y,则喷出的水的初速度v0=
x
g
2y
x
g
2y
(用x、y、g表示).
(4)根据上述测量值,可得水管内水的流量Q=
πD2x
4
g
2y
πD2x
4
g
2y
(用D、x、y、g表示)

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患者在输液时,药液由输液管通过针头注入患者的静脉.某同学为了测量液体流出针头时的速度大小,进行了如下实验:她在液体中滴入了几滴墨水,然后将针头水平放置,液体就会从针头处水平喷出,通过侧面的白纸得到液体的运动轨迹,如图甲所示.可认为从针头流出的液体做平抛运动.
(1)从针头流出的液体在水平方向上和竖直方向上各做什么运动?
(2)该同学用笔描出轨迹曲线,利用毫米刻度尺进行一系列测量得到了如图乙所示的数据.根据这些数据,请你帮她计算出液体流出针头时的速度大小.(g=10m/s2,已知O点不是液体喷出的起始点

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2008年1月2日晚,新疆乌鲁木齐市一大型专业批发市场“德汇国际广场”突发大火.大火从大楼的地下1层一直烧到地上12层,直至1月5日大火才被完全扑灭.若参与灭火的消防车的高压水龙头竖直向上喷水,喷出的水可上升到距离管口40m的最大高度;当高压水龙头固定在高为3m的消防车上,仍以同样大小的速度将水斜向上喷出,使水流以10m/s的水平速度射入某楼层的窗户,不计空气阻力,g=10m/s2,则该楼层的窗户距离地面的高度约为(  )

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气垫导轨的原理是利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气,在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,使滑块与导轨不直接接触.因此在实验中滑块的运动可以近似看成无摩擦运动.如图是简化的气垫导轨的示意图.
某同学在验证牛顿第二定律实验中,在气垫导轨末端固定一个光电门,滑块上有一遮光板,宽板为△L(△L很小),光电门可记录遮光板经过光电门时的遮光时间△t,实验操作和处理如下:
(1)把导轨的一端用一块木块垫起,使滑块从导轨的顶端由静止滑下,遮光板经过光电门的时间△t1,滑块经过光电门时的速度v1=
△L
△t1
△L
△t1

(2)保持滑块的质量一定,在导轨的一端分别垫二块、三块…相同的木块,滑块每次从同一位置滑下,并测出经过光电门的速度v当分别垫一块和三块木块时,滑块所受合外力之比为
1:3
1:3

(3)只要验证
v2与合外力F成正比
v2与合外力F成正比
 即可验证当质量不变时a与F成正比.
(4)导轨一端垫四块木块时,滑块质量为m,滑块所受合外力为F0要保证F不变,导轨一端垫两块木块时,滑块质量为
2m
2m

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某同学学过平抛运动后,利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q(Q=Sv,S为出水口的横截面积,v为出水口的水速),方法如下:
(1)先用游标卡尺测量喷水口的内径D.如图甲所示,A、B、C、D四个图中,测量方式正确的是
C
C

(2)正确测量得到的结果如图乙中的游标卡尺所示,由此可得喷水口的内径D=
1.044
1.044
cm.
(3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x,竖直距离为y,则喷出的水的初速度v0=
x
g
2y
x
g
2y
(用x,y、g表示).
(4)根据上述测量值,可得水管内水的流量Q=
πD2x
4
g
2y
πD2x
4
g
2y
(用D、x、y、g表示)

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