【題目】物理問題的研究首先要確定研究對象。當(dāng)我們研究水流,氣流等流體問題時(shí),經(jīng)常會(huì)選取流體中的一小段來進(jìn)行研究,通過分析能夠得出一些有關(guān)流體的重要結(jié)論。
(1)水刀應(yīng)用高壓水流切割技術(shù),相比于激光切割有切割材料范圍廣,效率高,安全環(huán)保等優(yōu)勢。某型號水刀工作過程中,將水從面積S=0.1mm2的細(xì)噴嘴高速噴出,直接打在被切割材料表面,從而產(chǎn)生極大壓強(qiáng),實(shí)現(xiàn)切割。已知該水刀每分鐘用水600g,水的密度為ρ=1.0×103kg/m3
a.求從噴嘴噴出水的流度v的大小
b.高速水流垂直打在材料表面上后,水速幾乎減為0,求水對材料表面的壓強(qiáng)p約為多大。
(2)某同學(xué)應(yīng)用壓力傳感器完成以下實(shí)驗(yàn),如圖所示,他將一根均勻的細(xì)鐵鏈上端用細(xì)線懸掛在鐵架臺上,調(diào)整高度使鐵鏈的下端剛好與壓力傳感器的探測面接觸。剪斷細(xì)線,鐵鏈逐漸落在探測面上。傳感器得到了探測面所受壓力隨時(shí)間的變化圖象。通過對圖線分析發(fā)現(xiàn)鐵鏈最上端落到探測面前后瞬間的壓力大小之比大約是N1:N2=3:1,后來他換用不同長度和粗細(xì)的鐵鏈重復(fù)該實(shí)驗(yàn),都得到相同結(jié)果。請你通過理論推理來說明實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果是正確的。(推理過程中需要用到的物理量的字母請自行設(shè)定)
【答案】(1)a.100m/s;b.;(2)推導(dǎo)過程見解析
【解析】
(1)a.一分鐘噴出的水的質(zhì)量為
所以水的流速
代入數(shù)據(jù)得v=100m/s
b.選取時(shí)間內(nèi)打在材料表面質(zhì)量為水為研究對象,由動(dòng)量定理得
其中
解得
根據(jù)牛頓第三定律,材料表面受到的壓力
則根據(jù)壓強(qiáng)公式
解得
(2)設(shè)單位長度的鐵鏈質(zhì)量為b,鐵鏈的長度為L,當(dāng)鐵鏈的最上端落在探測面上時(shí),選取鐵鏈最上端的一小段為研究對象,其質(zhì)量
根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式
可知速度
設(shè)向下方向?yàn)檎,根?jù)動(dòng)量定理
解得
則探測面受到鐵鏈最上端的壓力為
此時(shí)除最上端外,其余部分的鐵鏈已經(jīng)落在探測面上,對探測面的壓力
其中
則探測面受到的總壓力為
當(dāng)鐵鏈的最上端落在探測面上后,探測面受到的壓力大小
由此可得
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是正確的。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.把兩滑塊A和B緊貼在一起,在A上放質(zhì)量為m的砝碼,置于導(dǎo)軌上,用電動(dòng)卡銷卡住A和B,在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧,使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài);
Ⅱ.按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開,同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器,當(dāng)A和B與固定擋板C和D碰撞同時(shí),電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表,記下A至C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1,B至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2;
Ⅲ.重復(fù)幾次,取t1和t2的平均值。
(1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意________;
(2)應(yīng)測量的數(shù)據(jù)還有________;(寫出相應(yīng)物理量的名稱和對應(yīng)字母)
(3)只要關(guān)系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某靜電場的電場線如圖所示,虛線表示一帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b為軌跡上的兩點(diǎn)。以下判斷正確的是( 。
A.粒子帶負(fù)電
B.a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢
C.粒子在a點(diǎn)的速率小于在b點(diǎn)的速率
D.粒子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直高度為h,若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),下列說法正確的是( )
A.彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大
B.彈簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大
C.小球下滑至最低點(diǎn)的過程中,合外力的沖量為零
D.小球下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能增加量等于mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對小車做的功記為W,,當(dāng)用2條、3條、… 完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸 長的長度都保持一致,每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出
(1) 實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是( )
A.不系橡皮筋,放開小車,能夠自由下滑即可
B.不系橡皮筋,輕推小車,小車能夠勻速下滑即可
C.不系橡皮筋,放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.不系橡皮筋,輕推拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2) 若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的v-W草圖如圖所示,根據(jù)圖線形狀可知,對W與v的關(guān)系作出的以下猜想可能正確的是 .
A. W∝ 1/v B.W∝v C.W∝v2 D.W∝v3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示,懸掛在O點(diǎn)的單擺由長為l的細(xì)線和直徑為d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對心碰撞,碰后小球A繼續(xù)擺動(dòng),小球B做平拋運(yùn)動(dòng)。
(1)小明用游標(biāo)卡尺測小球A直徑如圖2所示,則d=_______mm。又測得了小球A質(zhì)量m1,細(xì)線長度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實(shí)驗(yàn),還需要測量的物理量有:______________________。
(2)若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期_________(選填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5°)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飛離桌面,最終落在水平地面上,已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,桌面高0.45m,若不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,則( )
A.小物塊在桌面上所受合外力的沖量大小是0.4
B.小物塊飛離桌面到最終落在水平地面上的時(shí)間為3s
C.小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功
D.小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路,A、B、C為三個(gè)相同的燈泡,其電阻大于電源內(nèi)阻,當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)( )
A.A燈變亮,B燈和C燈都變暗
B.A燈變亮,B燈變暗,C燈變亮
C.電源釋放的總電功率增大,電源的供電效率升高
D.電源輸出的電功率增大,電源的供電效率降低
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,橫截面為直角三角形的斜劈P,靠在粗糙的豎直墻面上,力F通過球心水平作用在光滑球Q上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時(shí),系統(tǒng)仍保持靜止,下列說法正確的是( 。
A. 斜劈P所受合外力增大
B. 斜劈P對豎直墻壁的壓力增大
C. 球Q對地面的壓力不變
D. 墻面對斜劈P的摩擦力增大
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