【題目】某游樂(lè)園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見(jiàn),假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱,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ρ,重力加速度大小為g。求
(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;
(ii)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。
【答案】(i) (ii)
【解析】(i)設(shè)時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為,質(zhì)量為,則
①
②
由①②式得,單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為③
(ii)設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為,水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為。對(duì)于時(shí)間內(nèi)噴出的水,有能量守恒得④
在高度處,時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為⑤
設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F,根據(jù)動(dòng)量定理有⑥
由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件得⑦
聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得⑧
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a),長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量)
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場(chǎng)中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U。
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開(kāi)細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時(shí),用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng),把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì),而且撐竿足夠長(zhǎng)。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾,使撐竿與墻壁間的夾角越來(lái)越小。該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1,墻壁對(duì)涂料滾的支持力為F2,下列說(shuō)法正確的是
A. F1減小,F(xiàn)2增大 B.F1、F2均增大
C.F1、F2均減小 D.F1增大,F(xiàn)2減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(10分)如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。
(i)求池內(nèi)的水深;
(ii)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,穿在足夠長(zhǎng)的水平直桿上質(zhì)量為m的小球開(kāi)始時(shí)靜止,F(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kv(圖中未標(biāo)出)。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且F0>μmg。下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止
B.小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.小球的最大加速度為F0/m
D.恒力F0的最大功率為(F02 + F0μ㎎)/ μK
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車(chē)所受的摩擦力,可將木板的________(填“左”或“右”)端墊起適當(dāng)?shù)母叨,放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē),小車(chē)能夠_________(填“自由下滑”或“勻速下滑”)即可;
(2)實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小車(chē)做功整數(shù)倍變化的是( )
A.增加相同橡皮筋的條數(shù),使小車(chē)每次從同一位置由靜止釋放
B.橡皮筋兩端固定,使橡皮筋的長(zhǎng)度依次加倍
C.橡皮筋的條數(shù)不變,釋放小車(chē)的位置等間距的變化
(3)在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如圖乙所示,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量橡皮筋做功后小車(chē)獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的(填“”或“”)段進(jìn)行測(cè)量計(jì)算.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想利用刻度尺(無(wú)其他測(cè)量?jī)x器)測(cè)出小滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù),小華同學(xué)的設(shè)計(jì)如圖。傾斜的木板通過(guò)一小段弧形軌道與桌面連接,從木板上某一位置釋放小滑塊,小滑塊從木板上滑下后沿桌面滑行,最終垂直桌面邊緣水平拋出。測(cè)出木板底部離桌面邊緣的距離L,桌面離地高度H,小滑塊的落地點(diǎn)到桌子邊緣的水平距離x。改變傾斜的木板離桌子邊緣的距離(不改變木板的傾斜程度),并保證每次從木板的同一位置釋放小滑塊。重復(fù)以上步驟進(jìn)行多次測(cè)量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(1)保證每次從木板的同一位置釋放小滑塊的目的是_____________。
(2)利用圖象法處理數(shù)據(jù)。若以L為縱軸,則應(yīng)以___為橫軸,擬合直線。(在中選擇填寫(xiě))
(3)若圖象橫軸和縱軸上的截距分別為a和b,則求得________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某空箱子恰好能沿傾角為θ的斜面勻速下滑,設(shè)箱子受到斜面的支持力為FN,摩擦力為f,箱子與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,如果再往箱子內(nèi)裝入一些物體,則( )
A. 箱子不再下滑 B. 箱子仍能勻速下滑
C. 箱子將加速下滑 D. 箱子將減速下滑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道,半徑為R,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)靜止釋放,到B點(diǎn)的速度為,最后落在地面C點(diǎn)處,不計(jì)空氣阻力。試求:
(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力多大?
(2)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多少?
(3)比值R/H為多少時(shí),小球落地點(diǎn)C與B水平距離S最遠(yuǎn)?該水平距離的最大值是多少?
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