6.煤礦中用高壓水流對著煤層沖擊,依靠水流的強大的沖擊力可將煤層擊落下來,從而達到采煤效果,設(shè)水的密度為ρ,水槍口的橫截面積為S,水從水槍口噴出的速度為v,水平直射到煤層后速度變?yōu)榱,則煤層受到水的平均沖力大小為?

分析 取時間t內(nèi)的水研究對象,注意水沖擊到煤壁上時速度變?yōu)榱悖桓鶕?jù)動量定理列式求解即可.

解答 解:如圖所示,以水柱接觸煤層的界面為研究對象,在△t時間內(nèi)有體積為V=v△tS的水在煤層的作用力下從原來的速度v變?yōu)榱,該體積的水的質(zhì)量為:
△m=ρV=ρv△tS
以該部分水為研究對象,煤層對水的作用力F在△t的時間內(nèi)使△m的水從原來的速度v變?yōu)榱悖蓜恿慷ɡ淼茫?br />F△t=△mv=ρv△tSv
解得:F=ρv2S
煤對水的力與水對煤的力是作用力反作用力,則煤層受到水的平均沖力大小為ρv2S.
答:煤層受到水的平均沖力大小為ρv2S.

點評 本題關(guān)鍵是研究對象的選擇,能想到以某段時間內(nèi)的水作為研究對象進行分析,然后根據(jù)動量定理列式求解即可;注意各物理量的矢量性.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,平行板M、N關(guān)于x軸對稱,右端剛好與y軸相交,板長為L,板間距離也為L,兩板間加上如圖乙所示的正弦交流電(圖中Um已知),在y軸右側(cè)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,在平行板左端、x軸上A點有一粒子源,沿x軸正向不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,粒子的速度大小相等,粒子的速度大小相等,這些粒子剛好都能進入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后剛好不能再進入板間電場,粒子穿過兩板間所用的時間遠小于T,不計粒子的重力,求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小;
(2)粒子打在y軸上的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.為測定電源的電動勢和定值電阻Rx的阻值,實驗室提供了如下器材:
A.電源(電動勢約為9V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表(視為理想電壓表,量程0~3V)
C.電阻箱R(0~999.9Ω)
D.定值電阻R0=10Ω
E.被測電阻Rx
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)用歐姆表(×1Ω)測定定值電阻Rx,歐姆表的指針如圖所示,則Rx=3Ω;
(2)為達到測定的目的,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示兩種電路,并選擇圖圖3(填“圖2”或“圖3”),應(yīng)用所測得的數(shù)據(jù),繪出$\frac{1}{U}$-R圖象是一條直線,測得直線的斜率k=$\frac{1}{90}$,縱坐標的截距為b=$\frac{4}{30}$(如圖4示).則電源的電動勢E=9.0V,電阻Rx=2.0Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,牛頓曾設(shè)想在高山上水平拋出物體,若速度一次比一次大,落點就一次比一次遠.當速度足夠大時,物體就不會落回地面而成為人造衛(wèi)星了,這個足夠大的速度至少為7.9km/s;物理學(xué)家建立了狹義相對論,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,測出了引力常量G的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.用如圖所示的方法可以測得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,若一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,當通以圖示方向電流I,并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B時,在導(dǎo)體上、下表面間用理想電壓表測得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是( 。
A.電壓表的“+”接線柱接在導(dǎo)體下表面
B.金屬導(dǎo)體的厚度d越大,U越小
C.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多,U越大
D.導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n=$\frac{BI}{eUb}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列有關(guān)物理知識和史事的說法,正確的是( 。
A.伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B.卡文迪許用扭秤裝置第一次測量出了引力常量
C.發(fā)射地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)介于11.2km/s與16.7km/s之間
D.哥白尼發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大規(guī)律,為人們解決行星運動學(xué)問題提供了依據(jù)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列說法正確的是( 。
A.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性,都表明光子既有能量又有動量
B.一定量氣體,在壓強不變時,分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減少
C.折斷的粉筆不能粘合在一起是因為受分子斥力的作用
D.組成原子核的核子的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量,這個現(xiàn)象是質(zhì)量虧損

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示為某質(zhì)點在0-t2時間內(nèi)的位移-時間(x-t)圖象,圖線為開口向下的拋物線,圖中所標的量均已知.關(guān)于該質(zhì)點在0-t2時間內(nèi)的運動,下列說法正確的是(  )
A.該質(zhì)點可能做的是曲線運動
B.該質(zhì)點一定做的是變加速直線運動
C.該質(zhì)點運動的初速度大小一定是$\frac{2{x}_{0}}{{t}_{1}}$
D.該質(zhì)點在t=0和t=t2時刻的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖是法拉第研制成的世界上第一臺發(fā)電機模型的原理圖.將銅盤放在磁場中,讓磁感線垂直穿過銅盤,圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi),轉(zhuǎn)動銅盤,就可以使閉合電路獲得電流.若圖中銅盤半徑為L,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,回路總電阻為R,從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為ω.則下列說法正確的是(  )
A.回路中電流大小恒定
B.回路中電流方向不變,且從b導(dǎo)線流進燈泡,再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
C.回路中有大小和方向作周期性變化的電流
D.若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場,不轉(zhuǎn)動銅盤,燈泡中也會有電流流過

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同步練習(xí)冊答案