物理运动学题一道.如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.求该水流束在地面B处的截面直径d2.
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 09:36:14
![物理运动学题一道.如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.求该水流束在地面B处的截面直径d2.](/uploads/image/z/2591625-57-5.jpg?t=%E7%89%A9%E7%90%86%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%AD%A6%E9%A2%98%E4%B8%80%E9%81%93.%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E6%B0%B4%E9%BE%99%E5%A4%B4%E5%BC%80%E5%8F%A3%E5%A4%84A%E7%9A%84%E7%9B%B4%E5%BE%84d1%EF%BC%9D2cm%2CA%E7%A6%BB%E5%9C%B0%E9%9D%A2B%E7%9A%84%E9%AB%98%E5%BA%A6h%EF%BC%9D80cm%2C%E5%BD%93%E6%B0%B4%E9%BE%99%E5%A4%B4%E6%89%93%E5%BC%80%E6%97%B6%2C%E4%BB%8EA%E5%A4%84%E6%B5%81%E5%87%BA%E7%9A%84%E6%B0%B4%E6%B5%81%E9%80%9F%E5%BA%A6v1%EF%BC%9D1+m%2Fs%2C%E5%9C%A8%E7%A9%BA%E4%B8%AD%E5%BD%A2%E6%88%90%E4%B8%80%E5%AE%8C%E6%95%B4%E7%9A%84%E6%B0%B4%E6%B5%81%E6%9D%9F.%E6%B1%82%E8%AF%A5%E6%B0%B4%E6%B5%81%E6%9D%9F%E5%9C%A8%E5%9C%B0%E9%9D%A2B%E5%A4%84%E7%9A%84%E6%88%AA%E9%9D%A2%E7%9B%B4%E5%BE%84d2.)
物理运动学题一道.如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.求该水流束在地面B处的截面直径d2.
物理运动学题一道.
如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.求该水流束在地面B处的截面直径d2.(g取10m/s^2)答案是0.98cm.这题该怎么算啊.用平抛算出来的结果是截面直径更大啊!
物理运动学题一道.如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.求该水流束在地面B处的截面直径d2.
Hi~LZ
首先,这道题不是平抛运动.水流可看成一系列在做有初速度的落体运动(在一条直线上),并且随着下落速度的增大,会变得越来越细.详解如下:
水流稳定下流时,流量是连续而稳定的.取水龙头开口处一小段水柱ΔV1=S1×v1Δt,
研究这段水柱,在下降80cm后速度变为v2=(v1^2+2gh)^0.5,此时这段水柱ΔV2=S2×v2Δt
由流量恒定,ΔV1=ΔV2,解得d1^2×v1=d2^2×v2,即d2=0.98cm
水流由A到B做匀加速直线运动,由vB2-v12=2gh可得:vB= m/s,由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等,可得:
v1·Δt·πd12=vB·Δt·πd22,
解得:d2=0.98 cm,故B正确
水龙头的流量(单位时间内从水龙头流出水的体积)是一定的,流量Q=S﹡v,
在开口处流量:Q1=S1﹡v1 ;
到达地面事流量:Q2=S2﹡v2 ;
由于单位时间内从水龙头流出水体积是一定的(即水匀速流出或水的流量一定),则有
Q1=Q2;
得到:S1﹡v1=S2﹡v2 ;即:
d1^2﹡v1=d2^2﹡v2 ①;
再利用能量守恒定律,研究从水...
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水龙头的流量(单位时间内从水龙头流出水的体积)是一定的,流量Q=S﹡v,
在开口处流量:Q1=S1﹡v1 ;
到达地面事流量:Q2=S2﹡v2 ;
由于单位时间内从水龙头流出水体积是一定的(即水匀速流出或水的流量一定),则有
Q1=Q2;
得到:S1﹡v1=S2﹡v2 ;即:
d1^2﹡v1=d2^2﹡v2 ①;
再利用能量守恒定律,研究从水龙头流出的一小段质量为△m的微小水柱,其重力势能转化为动能:(△m﹡v1^2)/2+△m﹡g﹡h=(△m﹡v2^2)/2;可以求出v2,再将v2带入 ①,就可以求出d2=0.98cm。
楼上哪位那么做默认水柱是竖直下落,虽然答案与标准答案一样,但题目并未说明水柱喷出方向,最好是用能量守恒来算。
收起
利用单位时间内流出的水量是想同的,取△t 时间内流水量(△t很小的情况下),在水平方向,开始流出的动量是mv1=【∏*(d1/2)^2*v1*△t】*v1,落到地面上的的水平动量是mv1=【∏*(d2/2)^2*v2*△t】*v1,两式相等,可以求出答案
2楼的方法好