题目内容
【题目】古人云:绳锯木断、水滴石穿。请你根据下面所提供的信息,估算水对石头的冲击力的大小.一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=1.0m3/s,水的密度ρ=1.0×l03kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零.(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2)
【答案】
【解析】试题分析:以水开始流下到落到石头上静止全过程分析,由动量定理可求得水对石头的冲击力.
水从h高处落下可认为是自由落体运动,速度为v,则,解得v=20m/s
设在很短时间⊿t内有质量为⊿m的水落到石头上,以⊿m为研究对象,其质量为:
设石头对水的平均作用力为F,取竖直向下为正方向,由动量定理得,
由以上各式代入数据解得:N
根据牛顿第三定律可知,水对石头的作用力N.
【题目】某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系,她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象,记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度,然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。
(1)实验时,该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小,这样做的依据是___________。
A.钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力
B.钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力
C.钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力
(2)该同学用图象法来分析数据,如图所示,其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹,但她对弹簧的研究工作还未结束,请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作:
a.请用“+”将第4个点迹描绘在图象中______________;
b.请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线_______。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
钩码质量/g | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
弹簧弹力/N | 0 | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
指针位置/cm | 13.30 | 16.85 | 20.10 | 23.37 | 26.50 | 30.31 |
(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___________N/m。(保留3位有效数字)
(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量,人克服弹力做的功分别为W1、W2,请根据图判断W1____W2(选填“>”“=”或“<”),判断依据是:__________。