長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)煤礦采取工人下井進(jìn)行巷道開(kāi)采的方式，在一些高瓦斯或地下水豐富的煤礦里，很容易發(fā)生瓦斯爆炸、冒頂或透水事故，造成重大的人員傷亡損失.無(wú)人下井采煤法提出了一條避免人員下井開(kāi)采的采煤新思路，它只需在煤層上方打下一直一斜兩個(gè)鉆孔，直井作為開(kāi)采井，斜井灌入高壓水流，沖碎煤體后利用氣壓提升至地面，高壓水流由壓力泵和噴嘴組成的射流系統(tǒng)產(chǎn)生，我國(guó)研制的一種射流系統(tǒng)噴嘴口面積為S0=10cm2，水流柱射到面積為S=12.5cm2煤層面上，能對(duì)煤層產(chǎn)生p=300MPa的壓強(qiáng)，為了便于計(jì)算，簡(jiǎn)化為高速水流垂直射向煤層面，水與煤層面撞擊后有50％滲入煤層沖碎煤體，滲入后水的速度立即減小到零；另50％的水被原速反彈，由于水柱的稍微散開(kāi)(計(jì)算時(shí)仍當(dāng)作垂直煤層面)，反彈水不影響射向煤層的高速水流，設(shè)水流離開(kāi)噴嘴時(shí)的速度等于射到煤層面上時(shí)的速度，已知水的密度為ρ=1.0×103kg／m3.求高壓水流的速度多大.

解：水流射到煤層面與煤層作用后有50％的水滲入煤層而速度減小到零，50％原速反彈，因此對(duì)煤層面產(chǎn)生壓力是這兩部分水分別產(chǎn)生壓力之和，設(shè)每部分水的質(zhì)量均為陰，水流速度為v，由動(dòng)量定理得

Ft=(mv-0)+[mv-(-mv)]=3mv   F=pS

從噴嘴射出的水的質(zhì)量為M，則M=ρV=ρS0vt，而m=M×50％＝M／2

聯(lián)立解得v=m／s=500m／s

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：

隨著我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”的啟動(dòng)，科學(xué)家對(duì)月球的探索越來(lái)越深入．預(yù)計(jì)在2013年發(fā)射升空的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星，將不再采取多次變軌的方式，而是一直接飛往月球．已知地球的質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，不考慮地球和月球自轉(zhuǎn)的影響，則下列推斷中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?通州區(qū)模擬）小明同學(xué)在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)一章時(shí)，正好趕上我國(guó)的房?jī)r(jià)上漲．一天，他在新聞中聽(tīng)到：自從我國(guó)采取調(diào)控房?jī)r(jià)政策以來(lái)，最近全國(guó)部分城市的房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)．小李同學(xué)聯(lián)想到剛剛學(xué)過(guò)的速度和加速度概念，覺(jué)得這里有相似之處，可以類(lèi)比．你認(rèn)為“房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)”可以類(lèi)比為（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，能源構(gòu)成也在不斷地發(fā)生變化。圖7反映了能源消費(fèi)構(gòu)成的變化。請(qǐng)完成31～36題。

圖7

31.大約在　　　世紀(jì)　　　年代以后，人類(lèi)利用化石能源（煤炭、石油、天然氣）的比重超過(guò)了生物能源。造成這種變化的歷史條件是：　　　　　　　　　　　　　　　。

32.據(jù)測(cè)算，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品能源、原材料的消耗占企業(yè)生產(chǎn)成本的75%左右，如果能降低1個(gè)百分點(diǎn)，就能取得100多億元的效益。我國(guó)應(yīng)采取哪些措施降低能耗？

33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。

（1）核反應(yīng)方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為　　　，a=　　　。以m U、m B a、m K r分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=　　　。

（2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，U核的質(zhì)量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的U的質(zhì)量。

34.自然界中的鈾和鈷都有同位素。

（1）鈾主要以三種同位素的形式存在，三種同位素的原子百分含量分別為U 0.005%、U 0.72%、U 99.27%。請(qǐng)列出計(jì)算U元素近似原子量的計(jì)算式（不必算出具體數(shù)值）：　　　。

（2）放射性同位素60Co能夠產(chǎn)生γ射線(xiàn)。高速運(yùn)動(dòng)的γ射線(xiàn)作用于DNA，能夠產(chǎn)生氫鍵斷裂、堿基替換等效應(yīng)，從而有可能誘發(fā)生物產(chǎn)生　　　，使生物體出現(xiàn)可遺傳的變異，從而選擇和培育出優(yōu)良品種。此外用γ射線(xiàn)照射過(guò)的食品有利于貯藏，這是因?yàn)棣蒙渚�(xiàn)能　   　、　  　。在進(jìn)行照射生物或食品的操作時(shí)，需要注意人體防護(hù)。操作完畢后，人體　　　（可以、不可以）直接觸摸射線(xiàn)處理過(guò)的材料。

35.中國(guó)發(fā)展核武器對(duì)世界政治軍事格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。請(qǐng)回答。

（1）根據(jù)下表資料分析我國(guó)核試驗(yàn)的特點(diǎn)。

    比較項(xiàng)目

國(guó)別

首次核試

驗(yàn)?zāi)甏?/p>

試驗(yàn)

次數(shù)

備 注

美國(guó)

1945

1032

 

蘇（俄）

1949

715

 

英國(guó)

1952

45

不包括1962年以后與美國(guó)共同試驗(yàn)之次數(shù)

法國(guó)

1960

210

 

中國(guó)

1964

45

 

（2）結(jié)合所學(xué)知識(shí)說(shuō)明我國(guó)核試驗(yàn)的目的。

（3）我國(guó)在核武器使用問(wèn)題上堅(jiān)持的原則是什么？這一原則所依據(jù)的我國(guó)外交政策的基本點(diǎn)是什么？

36.我們應(yīng)如何辯證地看待人類(lèi)對(duì)核資源的利用？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，能源構(gòu)成也在不斷地發(fā)生變化。圖4反映了能源消費(fèi)構(gòu)成的變化。請(qǐng)完成31～36題：

圖4

31.大約在　　　世紀(jì)　　　年代以后，人類(lèi)利用化石能源（煤炭、石油、天然氣）的比重超過(guò)了生物能源。造成這種變化的歷史條件是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

32.據(jù)測(cè)算，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品能源、原材料的消耗占企業(yè)生產(chǎn)成本的75%左右，如果能降低1個(gè)百分點(diǎn)，就能取得100多億元的效益。我國(guó)應(yīng)采取哪些措施降低能耗？

33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。

（1）核反應(yīng)方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為　　　，a =　　　。以,m U、m B a、m K r分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=　                 　　。

（2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，U核的質(zhì)量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的U的質(zhì)量。

34.自然界中的鈾和鈷都有同位素。

（1）鈾主要以三種同位素的形式存在，三種同位素的原子百分含量分別為U 0.005%、U 0.72%、U 99.275%。請(qǐng)列出計(jì)算U元素近似原子量的計(jì)算式（不必算出具體數(shù)值）：　　      。

（2）放射性同位素60Co能夠產(chǎn)生γ射線(xiàn)。高速運(yùn)動(dòng)的γ射線(xiàn)作用于DNA，能夠產(chǎn)生氫鍵斷裂、堿基替換等效應(yīng)，從而有可能誘發(fā)生物產(chǎn)生    　　　，使生物體出現(xiàn)可遺傳的變異，從而選擇和培育出優(yōu)良品種。此外用γ射線(xiàn)照射過(guò)的食品有利于貯藏，這是因?yàn)棣蒙渚�(xiàn)能　　　、　　　。在進(jìn)行照射生物或食品的操作時(shí)，需要注意人體防護(hù)。操作完畢后，人體　　　（可以、不可以）直接觸摸射線(xiàn)處理過(guò)的材料。

35.中國(guó)發(fā)展核武器對(duì)世界政治軍事格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。請(qǐng)回答：

   （1）根據(jù)下表資料分析我國(guó)核試驗(yàn)的特點(diǎn)。

     比較項(xiàng)目　　　　　　　

　　　　　

國(guó)　別

首次核試驗(yàn)?zāi)甏?

試驗(yàn)次數(shù)

備  注

美國(guó)

1945

1032

 

蘇（俄）

1949

715

 

英國(guó)

1952

45

不包括1962年以后與美國(guó)共同試驗(yàn)之次數(shù)

法國(guó)

1960

210

 

中國(guó)

1964

45

 

  （2）結(jié)合所學(xué)知識(shí)說(shuō)明我國(guó)核試驗(yàn)的目的。

  （3）我國(guó)在核武器使用問(wèn)題上堅(jiān)持的原則是什么？這一原則所依據(jù)的我國(guó)外交政策的基本點(diǎn)是什么？

36.我們應(yīng)如何辯證地看待人類(lèi)對(duì)核資源的利用？

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