【題目】古代的水車可以說是現(xiàn)代水力發(fā)電機的鼻祖。如圖為一個簡易的沖擊式水輪機的模型,水流自水平的水管流出,水流軌跡與下邊放置的輪子邊緣相切,水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板,可使輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)該裝置工作穩(wěn)定時,可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時的速度與輪子邊緣的線速度相同。調(diào)整輪軸O的位置,使水流與輪邊緣切點對應(yīng)的半徑與水平方向成θ37°角。測得水從管口流出速度v03m/s,輪子半徑R0.1m。不計擋水板的大小。取重力加速度g10m/s2,sin37°0.6cos37°0.8。求:

1)輪子轉(zhuǎn)動角速度ω;

(2)水管出水口距輪軸O水平距離l和豎直距離h

【答案】(1)50rad/s(2)0.86m

【解析】1)水流出后做平拋,設(shè)水流到達(dá)輪子邊緣的速度為v,v= =5m/s

輪子邊緣的線速度v′ = υ = 5m/s

所以輪子轉(zhuǎn)動的角速度ω= =50rad/s

2)設(shè)水流到達(dá)輪子邊緣的豎直分速度為vy,平拋運動時間為t,水平、豎直分位移分別為sxsy

vy= =4m/s

t= =0.4s

sx= v0t=1.2m

sy =gt2=0.8m

水管出水口距輪軸O水平距離l和豎直距離h為:

l= sx -R cos37°=1.12m

h= sy + Rsin37°=0.86m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,半圓柱體半徑為4R,固定在水平面上。豎直擋板緊靠柱體低端,使半徑為R的光滑小球停在柱體與擋板之間,球與柱體接觸點為M,F(xiàn)將擋板保持豎直,緩慢的向右移動距離R后保持靜止,球與柱體接觸點為N(未畫出)。以下判斷正確的是(  。

A.擋板移動過程中,擋板對小球的彈力變小

B.擋板移動過程中,柱體對小球的彈力變大

C.小球在M、N兩點所受擋板的作用力大小之比為34

D.小球在M、N兩點所受柱體的作用力大小之比為34

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】國家電網(wǎng)公司推進智能電網(wǎng)推廣項目建設(shè),擬新建智能變電站。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓,電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是(

A. 輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz

B. S打到a,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時,兩電壓表示數(shù)都增大

C. S打到a,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時,兩電流表的示數(shù)都減小

D. 若變阻器的滑片不動,S打到b,電壓表和電流表的示數(shù)都減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量都為m的兩個物體AB,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RAr,RB2r,與盤間 的動摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是

A. 此時繩子張力為T2μmg

B. 此時圓盤的速度為ω

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān).

(1)本實驗采用的科學(xué)方法是_______。

A.控制變量法 B.累積法 C.微元法 D.放大法

(2)圖示情景正在探究的是______。

A.向心力的大小與半徑的關(guān)系

B.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系

C.向心力的大小與角速度大小的關(guān)系

D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系

(3)通過圖示實驗可以得到的結(jié)論是_____________。

A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比

B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比

C.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比

D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一帶電粒子貼著 A板內(nèi)側(cè)沿水平方向射入 A、B兩板間的勻強電場,當(dāng) A、B 板間電壓為 U1 時,帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出;當(dāng) A、B兩板間電壓為 U2 時,帶電粒子沿軌跡落到 B板中間 設(shè)粒子兩次射入 電場的水平速度之比為 2:1,則兩次電壓之比為 ( )

A. U1 :U2=1 :2 B. U1 :U2=1 :1

C. U1 :U2=1 :4 D. U1 :U2=1 :8

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,某同學(xué)先按圖1對彈簧甲進行探究,然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖2進行探究.在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為的鉤碼逐個掛在彈簧下端,分別測得圖甲、圖乙中彈簧的長度、如下表所示.

鉤碼個數(shù)

1

2

3

4

/cm

30.00

31.04

32.02

33.02

/cm

29.33

29.65

29.97

30.30

已知重力加速度m/s2,要求盡可能多地利用測量數(shù)據(jù),計算彈簧甲的勁度系數(shù)k=_____N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).由表中數(shù)據(jù)______(不能”)計算出彈簧乙的勁度系數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,他設(shè)計了如圖甲所示的電路,其中ab是阻值為10Ω的均勻直電阻絲,長100cm,該同學(xué)進行了如下操作:

將電阻絲固定在木板上,a、b兩端連在接線柱上;

將刻度尺平行ab固定在木板上,刻度尺的0、100.00cm刻度線分別與ab對齊;

在電阻絲上夾上一個帶有接線柱P的小金屬夾,沿電阻絲移動金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長度;

連接電路,金屬夾在電阻絲上某位置時,閉合開關(guān),將電流表的示數(shù)I及對應(yīng)的金屬夾所夾的位置刻度x記錄在表格中;

重復(fù)步驟,記錄每一次電流表的示數(shù)和對應(yīng)的金屬夾所夾位置刻度,如下表所示;

在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,將表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點如圖乙所示。

請回答下列問題:

xcm

10.00

20.00

40.00

60.00

80.00

IA

0.48

0.34

0.22

0.16

0.13

2.08

2.94

4.55

6.25

7.92

(1)干電池的電動勢為__________V,內(nèi)阻為___________Ω

(2)實驗中,用了4條長各為30cm的銅導(dǎo)線連接儀器,為進一步探究導(dǎo)線電阻對電池內(nèi)阻測量結(jié)果的影響,該同學(xué)用螺旋測微器測量了導(dǎo)線直徑d,示數(shù)如圖丙所示,d=________mm;查詢資料知銅的電阻率為1.7×108Ω·m,通過近似計算,求出導(dǎo)線的總電阻,并說明可以不考慮導(dǎo)線電阻的理由________

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