【題目】某游樂(lè)園有一噴泉，豎直向上噴出的水柱將一質(zhì)量為m = 0.9kg的開(kāi)口向下的鐵盒倒頂在空中，鐵盒穩(wěn)定懸停。已知水以恒定的速率v0 = 10m/s，從截面積為S = 100mm2的管口中持續(xù)不斷的噴出；盒子內(nèi)底平整（盒子底面積大于與盒底接觸的水流截面積）；水流向上運(yùn)動(dòng)并沖擊鐵盒后，在豎直方向水的速度減為零，在水平方向朝四周均勻散開(kāi)。忽略空氣阻力，已知水的密度為 = 1103 kg/m3，重力加速度g = 10m/s2，求：

（1）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；

（2）盒子在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度h；

【答案】（1）1kg ；（2）0.5m

【解析】

（1）設(shè)時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為，質(zhì)量為，則

由以上兩式代入數(shù)據(jù)得

故單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為1 kg/s。

（2）設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為v。對(duì)于t時(shí)間內(nèi)沖擊鐵盒的水m，由動(dòng)能定理得

以豎直向上為正方向，設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F，t時(shí)間內(nèi)沖擊鐵盒的水的質(zhì)量忽略不計(jì)，由動(dòng)量定理得

由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得

故盒子在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度為0.5m。

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】如圖所示,從地面上同一位置P點(diǎn)拋出兩小球A、B,落在地面上同一點(diǎn)Q點(diǎn),但A球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)比B球的高.空氣阻力不計(jì),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. A球的加速度比B球的大

B. A球的飛行時(shí)間比B球的長(zhǎng)

C. A、B兩球在最高點(diǎn)的速度大小相等

D. A、B兩球落回Q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能一定相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于蓋·呂薩克定律的說(shuō)法中正確的是（ ）．

A.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在保持壓強(qiáng)不變的情況下，溫度每升高1℃時(shí)，其體積的增量是溫度升高前體積的

B.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體．在保持壓強(qiáng)不變的情況下，溫度每升高1℃時(shí)，其體積的增量是它在0℃時(shí)體積的

C.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，在保持壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與溫度成正比

D.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，在保持壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的x-t圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.t=4s時(shí)A物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

B.0~6s內(nèi)B物體的速度逐漸減小

C.0~5s內(nèi)兩物體的平均速度大小相等

D.0-6s內(nèi)某時(shí)刻兩物體的速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m的半圓軌道小車(chē)靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長(zhǎng)度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從距A點(diǎn)正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點(diǎn)經(jīng)過(guò)半圓軌道后從B沖出，在空中能上升到距B點(diǎn)所在水平線的最大高度為處（不計(jì)空氣阻力，小球可視為質(zhì)點(diǎn)），則（　　）

A.小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.小球離開(kāi)小車(chē)后做斜上拋運(yùn)動(dòng)

C.小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為R

D.小球第二次在空中能上升到距B點(diǎn)所在水平線的最大高度大于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是　　。

A.布朗運(yùn)動(dòng)是固體分子的運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體

C.對(duì)于某一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大

D.知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算出該氣體分子平均所占空間的體積

E.兩個(gè)分子由很遠(yuǎn)（）距離減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子勢(shì)能先減小再增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年4月10日，“事件視界望遠(yuǎn)鏡"項(xiàng)目正式公布了人類(lèi)歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極強(qiáng)的天體，以至于光都無(wú)法從天體表面逃逸，所以稱(chēng)為黑洞，理論分析表明，任意天體的逃逸速度是環(huán)繞速度(第一宇宙速度)的倍。如果天文學(xué)家觀測(cè)到距離某果洞為r的天體以速度v繞該黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為c，引力常最為G。下列關(guān)于該黑洞的說(shuō)法，正確的是

A. 該黑洞質(zhì)量為B. 該黑洞質(zhì)量為

C. 該黑洞的最小半徑為D. 該黑洞的最大半徑為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量均為2kg，用輕質(zhì)彈簧連接，在20N的水平恒力作用下一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m。下列說(shuō)法正確的是

A.彈簧的形變量為5cm

B.彈簧的形變量為10cm

C.彈簧的形變量為20cm

D.若A的質(zhì)量變?yōu)?/span>1kg，B的質(zhì)量變?yōu)?/span>3kg，其它量不變，則彈簧的形變量不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇航員在地球表面，以一定初速度豎直向上拋出一個(gè)小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)；若他在某星球表面以相同方式拋出小球需經(jīng)過(guò)時(shí)間2t落回拋出點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為M的宇航員，在某星球表面站在臺(tái)秤上，使一根輕質(zhì)細(xì)線連接的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且擺球正好能夠通過(guò)最高點(diǎn)，忽略星球表面一切阻力。已知，細(xì)線長(zhǎng)為L，小球質(zhì)量為m地球表面的重力加速度為g。求：

（1）某星球表面的重力加速度；

（2）小球做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度；

（3）小球在最低點(diǎn)時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)。

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