Question

如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M="20" kg．从水枪中喷出的水柱的横截面积为S="10" cm²，速度为v="10m/" s，水的密度为="1." 0×10³kg/m³．若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中．当有质量为m="5" kg的水进入小车时，

试求：
(1）小车的速度大小；
(2）小车的加速度大小．

Answer 1

(1)2m/s  (2)

试题分析：(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，当淌入质量为m的水后，小车速度为，则
即
(2)质量为m的水流进小车后，在极短的时间△t内，冲击小车的水的质量为
 
此时，水对车的冲击力为F，则车对水的作用力也为F，据动量定理有



点评：本题涉及了动量守恒定律与动量定理．不论是定律还是定理，都要注意方向性，因为动量是矢量．同时对于流体采用了假设是一个整体去求解。