6．蕭山某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了研究平拋運(yùn)動的探究性實驗．同學(xué)們找來一臺農(nóng)用水泵裝在離地面的一定高度處，其出水管水平固定，打開水泵，水從管口流出，在空中形成一道晶瑩剔透的曲線，如圖所示．同學(xué)們還找來了一盒鋼卷尺，現(xiàn)請你幫助該興趣小組粗略測出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質(zhì)量（已知水的密度為ρ，重力加速度為g）．
（1）除了已測出的水管內(nèi)徑d外，還需要測出哪些物理量？（寫出物理量名稱和對應(yīng)的字母）；
（2）請寫出水流出管口的速度v0的表達(dá)式 （請用已知量和待測量的符號表示）；
（3）請寫出空中水柱的質(zhì)量m的表達(dá)式 （請用已知量和待測量的符號表示）．

分析 根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動的時間，根據(jù)水平位移求出初速度的表達(dá)式，結(jié)合運(yùn)動時間和初速度的表達(dá)式得出水柱在空中的體積，從而得出水柱的質(zhì)量．

解答 解：（1）水的水平射程x，管口離地的高度h        
（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律知，水平方向上有：x=v0t    
豎直方向上有：h=$\frac{1}{2}$gt2   
聯(lián)立以上二式可得初速度為：v0=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（3）空中水的質(zhì)量為：m=Sv0tρ=$\frac{πρxd2}{4}$．
答：（1）水的水平射程x，管口離地的高度h；
（2）水流出管口的速度v0的表達(dá)式v0=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（3）空中水柱的質(zhì)量m的表達(dá)式m=$\frac{πρxd2}{4}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，放在水平地面上的斜劈形物體的質(zhì)量為M，傾角為θ，質(zhì)量為m的粗糙物塊，以某一初速沿斜劈的斜面向上滑動，至速度為零后又返回，而斜劈始終保持靜止．物體與斜面間動摩擦因數(shù)為?，在物塊沿斜劈形物體上、下滑動的整個過程中
（　�。�
A．傾角θ與動摩擦因數(shù)?滿足：?＜tanθ
B．地面對斜劈M的摩擦力方向先向右后向左
C．物體沿斜面上滑的時間一定小于沿斜面下滑的時間
D．地面對斜劈M的支持力始終小于（M+m）g

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，間距為L1的平行導(dǎo)軌PQ和MN處于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌的左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系為B=kt．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，初始時到導(dǎo)軌左端PM的距離為L2．導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為fm，求從t=0到導(dǎo)體棒剛要運(yùn)動的這段時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示是某公園設(shè)計的一種娛樂設(shè)施示意圖，它們由主軌道AB組成，其中AB是半徑R=5m的光滑圓弧軌道的一部分，軌道B點(diǎn)的切線與地面平行，整個軌道處于豎直平面內(nèi)．C點(diǎn)的右邊為水泥地面，C點(diǎn)的左邊為水面，C點(diǎn)為水池的邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量m=25kg的小孩從AB軌道上的某點(diǎn)P由靜止開始沿軌道下滑，為安全起見，要示小孩在下滑過程中不能落到水泥地面上．已知B 點(diǎn)離地面的高度h=1.8m，B、C兩點(diǎn)的水平距離s=2.4m．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小孩剛運(yùn)動到B點(diǎn)時，他對軌道的最小壓力為多大？
（2）小孩剛?cè)胨膭幽苤辽贋槎啻螅?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．南非擁有世界上最高的蹦極點(diǎn)，37歲的葡萄牙男子卡爾•迪奧尼西奧自制了30米長的彈性繩，代替?zhèn)鹘y(tǒng)尼龍繩跳下蹦極臺，將“生死一線牽”的感覺發(fā)揮到極致．如圖所示，卡爾•迪奧尼西奧身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點(diǎn)時距水面還有數(shù)米距離．不計空氣阻力，將他看作質(zhì)點(diǎn)，且彈性繩在彈性限度內(nèi)，在彈性繩張緊后的下落過程中，運(yùn)動員的（　�。�
A．速度一直減小B．加速度一直減小
C．速度先增大后減小D．加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，杯子從空中落到水平桌面時，杯子對桌面的作用力F1，杯底受到的作用力F2．則下列說法正確的是（　�。�
A．力F1是杯底發(fā)生形變而產(chǎn)生的
B．力F1和力F2是一對平衡力
C．力F1和力F2是一對作用力和反作用力
D．力F1的大小大于力F2的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面的下端與水平地面平滑連接（可認(rèn)為物體在連接處速率不變）．一個質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從距地面h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物體沿斜面下滑的加速度a的大�。�
（2）物體下滑到達(dá)斜面底端A時速度vA的大��；
（3）物體在水平地面上滑行的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上．在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場，在圓心為C半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場．在原點(diǎn)O放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它發(fā)射出具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）和初速度大小為v的帶電微粒，速度方向分布在xOy平面第一和第二象限內(nèi)的各個方向上．重力加速度大小為g．已知從O點(diǎn)沿y軸正方向豎直向上發(fā)射的帶電微粒射出磁場區(qū)域后一直平行于x軸作直線運(yùn)動打到PN熒光屏上，PN熒光屏垂直x軸，PN屏的長度大于2R．
（1）求電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．
（2）求PN屏上光斑長度
（3）若撤除勻強(qiáng)磁場，且保持勻強(qiáng)電場的大小不變，方向改為水平向右．調(diào)節(jié)初速度v的大小，使得從O點(diǎn)沿與x軸正方向成45°方向發(fā)射的粒子a落到圓周上D點(diǎn)（圖中未畫出）時的速度比沿其他方向發(fā)射的粒子落到圓周上其他各點(diǎn)的速度都要大．求初速度v的大小？當(dāng)粒子a恰好落到圓周上D點(diǎn)時，是否還有其它粒子同時落到圓周上．若有，求出其它粒子在圓周上的落點(diǎn)到D點(diǎn)的距離；若沒有，說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．PET（正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像）的基本原理是：將放射性同位素${\;}_{8}^{15}$O注入人體，參與人體的代謝過程．${\;}_{8}^{15}$O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，下列說法正確的是（　�。�
A．${\;}_{8}^{15}$O衰變的方程式為${\;}_{8}^{15}$O→${\;}_{7}^{15}$N+${\;}_{1}^{0}$e
B．將放射性同位素${\;}_{8}^{15}$O注入人體，${\;}_{8}^{15}$O的主要用途作為示蹤原子
C．一對正負(fù)電子湮滅后也可能只生成一個光子
D．PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較長

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