如圖5-8-2所示，粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有總長(zhǎng)為4 L的水.開(kāi)始時(shí)閥門(mén)K閉合，左右支管內(nèi)水面高度差為L(zhǎng).打開(kāi)閥門(mén)K后，左右水面剛好相平時(shí)左管液面的速度是多大?(管的內(nèi)部橫截面很小，摩擦阻力忽略不計(jì))

圖5-8-2

思路分析：本題在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)仍然是用ΔE增=ΔE減建立方程，在計(jì)算系統(tǒng)重力勢(shì)能變化時(shí)用了等效方法.需要注意的是：研究對(duì)象仍然是整個(gè)水柱，到兩個(gè)支管水面相平時(shí)，整個(gè)水柱中的每一小部分的速率都是相同的.

解析：由于不考慮摩擦阻力，故整個(gè)水柱的機(jī)械能守恒.從初始狀態(tài)到左右支管水面相平為止，相當(dāng)于有長(zhǎng)L/2的水柱由左管移到右管.系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加.該過(guò)程中，整個(gè)水柱勢(shì)能的減少量等效于高L/2的水柱降低L/2時(shí)重力勢(shì)能的減少.不妨設(shè)水柱總質(zhì)量為8m，則：

mg··8mv2，得v=.

答案：v=


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：

如圖5-8-2所示，從h高處以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球.若取拋出點(diǎn)物體的重力勢(shì)能為零，不計(jì)空氣阻力，則物體著地時(shí)的機(jī)械能為（    ）

圖5-8-2

A.mgh             B.mgh+           C.            D.-mgh

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隨著人類(lèi)能源消耗的迅速增加，如何節(jié)約能源，有效地提高能量利用率是人類(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù).如圖5-8-11所示是上�！懊髦榫�”某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度.

圖5-8-11

（1）探究這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)；

（2）如果坡高h(yuǎn)=2 m，電車(chē)到達(dá)A點(diǎn)便切斷電源.如果不考慮電車(chē)所受摩擦力，則電車(chē)能沖上站臺(tái)的最小速度是多少?

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一學(xué)生做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在白紙上畫(huà)出與初速度平行的x軸，忘了標(biāo)出原點(diǎn)O和畫(huà)出y軸，且只畫(huà)出了一部分軌跡，如圖5-8-2所示.如何只用一把刻度尺作些測(cè)量，算出小球平拋的初速度v0？

圖5-8-2

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如圖5-8-2所示，小球自高h(yuǎn)處由靜止自由落下，正好落在彈簧的上端，若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力，不計(jì)小球與彈簧碰撞時(shí)的能量損失，則下列說(shuō)法中正確的是（    ）

圖5-8-2

A.小球落到彈簧上之后，立即做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小

B.小球落到彈簧上之后，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能增大

C.小球壓縮彈簧到最短時(shí)，動(dòng)能為零，彈性勢(shì)能最大

D.小球從最低點(diǎn)反彈后，一定能上升到開(kāi)始下落時(shí)的高度

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