【題目】某游樂園入口旁有一噴泉，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。為計算方便起見，假設水柱從橫截面積為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。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）噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；

（ii）玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度。

【答案】（i） （ii）

【解析】（i）設時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為，質(zhì)量為，則

①

②

由①②式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為③

（ii）設玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為。對于時間內(nèi)噴出的水，有能量守恒得④

在高度處，時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為⑤

設水對玩具的作用力的大小為F，根據(jù)動量定理有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

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a），長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷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中，以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系。點電荷A對小球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）非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E；

（3）在合電場中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U。

（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時，最遠可以運動到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，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動，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，而且撐竿足夠長。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越小。該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，墻壁對涂料滾的支持力為F2，下列說法正確的是

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 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖，在注滿水的游泳池的池底有一點光源A，它到池邊的水平距離為3.0 m。從點光源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處的高凳上，他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當他看到正前下方的點光源A時，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 來源： 題型：

【題目】如圖，穿在足夠長的水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止�，F(xiàn)對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（圖中未標出）。已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，且F0＞μmg。下列說法正確的是（ ）

A．小球先做加速度減小的加速運動,后做加速度增大的減速運動直到靜止

B．小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動，直到最后做勻速運動

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 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

（1）實驗中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的________（填“左”或“右”）端墊起適當?shù)母叨�，放開拖著紙帶的小車，小車能夠_________（填“自由下滑”或“勻速下滑”）即可；

（2）實驗中能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小車做功整數(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，使橡皮筋的長度依次加倍

C．橡皮筋的條數(shù)不變，釋放小車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，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應選用紙帶的（填“”或“”）段進行測量計算．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組的同學想利用刻度尺（無其他測量儀器）測出小滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)，小華同學的設計如圖。傾斜的木板通過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。重復以上步驟進行多次測量并記錄實驗數(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，則應以___為橫軸，擬合直線。（在中選擇填寫）

（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點距地面高度為H，質(zhì)量為m的小球從A點靜止釋放，到B點的速度為，最后落在地面C點處，不計空氣阻力。試求：

（1）小球剛運動到B點時，對軌道的壓力多大?

（2）小球落地點C與B的水平距離S為多少?

（3）比值R/H為多少時，小球落地點C與B水平距離S最遠?該水平距離的最大值是多少?

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