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如图所示,质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上以2.0m/s速度向右运动.一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小车后壁,已知水流流量为5.0×10-5m3/s,射到车壁的水全部流入车厢内.那么,经多长时间可使小车开始反向运动?(水的密度为1.0×103kg/m3
由题意知,小车质量m=3.0kg,速度v1=2.0m/s;水流速度v2=2.4m/s,
水流流量Q=5.0×10-5m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3
设经t时间,流人车内的水的质量为M,此时车开始反向运动,
车和水流在水平方向没有外力,车与水组成的系统在水平方向动量守恒,
以车的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0 ①
水的质量:M=ρV ②,水的体积:V=Qt ③
解得:时间t=50s;
答:经50s可使小车开始反向运动.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为 (  )
A.v0+
m
M
v
B.v0-
m
M
v
C.v0+
m
M
(v0+v)
D.v0+
m
M
(v0-v)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个静止的质量为M的原子核,放出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对核的速度为v0,则形成的新核速度大小为(  )
A.v0B.
mv0
M-m
C.
mv0
M
D.
mv0
2m-M

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.左侧射手首先开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是(  )
A.木块静止,dl=d2B.木块向右运动,d1<d2
C.木块静止,dl<d2D.木块向左运动,dl=d2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

相隔一定距离的A、B两球,质量均为m,假设它们之间存在恒定斥力作用,原来两球被按住,处于静止状态.现突然松开两球,同时给A球以速度v0,使之沿两球连线射向B球,而B球初速为零.设轨道光滑,若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t,求两球间的斥力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

水平轨道AB在B点处与半径R=300m的光滑弧形轨道BC相切,一个质量为0.99kg的木块静止在B处,现有一颗质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块未穿出,如下图所示,已知木块与该水平轨道AB的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2.试求子弹射人木块后,木块需经过多长时间停止?(cos5°=0.996)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

光滑水平面上放置一辆平板小车和车上放着一个木块,之间夹一个轻质弹簧,两端不连接.弹簧处于原长,如题8图所示,一颗子弹以水平速度v0=100m/s打入木块并留在其中(设作用时间极短).子弹质量m0=0.05kg,木块质量为m1=0.95kg,小车质量为m2=4kg,各接触面的摩擦力忽略不计,求:
(1)子弹打入木块后瞬间二者的速度为多少?
(2)木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能是多少?
(3)最终小车和木块的速度各是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一段凹槽B放置在水平面上,槽与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,槽的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与槽的右侧壁相距为l,如图所示.A、B的质量均为m.现对槽B施加一个大小等于2mg(g为重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起开始向右运动,当槽B运动的距离为d时,立刻将推力撤去,此后A和B发生相对运动,再经一段时间球A与槽的右侧壁发生碰撞,碰后A和B立刻连在一起运动.
(1)求撤去推力瞬间槽B的速度v的大小
(2)若A碰到槽的右侧壁时,槽已停下,求碰后槽B在水平面上继续滑行的距离x.
(3)A碰到槽的右侧壁时,槽可能已停下,也可能未停下,试讨论球A相对于槽从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t与l和d的关系.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置.
(1)下列说法符合本实验要求的是______.
A.入射球比靶球质量大或者小均可
B.每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时末端切线必须水平
D.实验中需要测量轨道末端离地面的高度
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为
.
OM
.
OP
.
ON
.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,只要验证等式______成立,即可认为碰撞中的动量守恒.
(3)满足(2)的情况下,若满足等式______成立,即可认为碰撞为弹性碰撞.(仅用
.
OM
.
OP
.
ON
表示)

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