题目内容
10.如图所示,一两端开口的细长试管插入一封闭容器中,试管内外的液面有高度差,管内液面高度为H,管内液面到容器底部的距离为h,若将底部阀门打开,瞬间水流喷出时的速率为$\sqrt{2gh}$(阀门高度远小于h)分析 由平衡条件求出容器内气体的压强,
由牛顿第二定律求出打开阀门时水的加速度,
然后应用匀变速运动的速度位移公式求出水的速度.
解答 解:设大气压为:p0,容器内气体压强为:p,
则:p+ρg(H-h)=p0 ①
设阀门的面积为S,打开阀门瞬间有长度为L的水喷出,由于时间很短,喷出的水可以认为做初速度为零的匀加速直线运动,
水的质量:m=ρSL ②,
对喷出的水,由牛顿第二定律得:pS-p0S=ma ③,
由匀变速直线运动的速度位移公式得:v2=2aL ④,
由①②③④解得:v=$\sqrt{2gh}$;
故答案为:$\sqrt{2gh}$.
点评 本题考查了求水喷出时的速度,求出封闭气体压强、应用牛顿第二定律、运动学公式可以解题,本题也可以应用动能定理求解,解题时要注意微元法的应用.
练习册系列答案
相关题目
20.下列说法中正确的是( )
A. | 气体的温度升高时,每个分子的运动速度增大,分子的平均动能一定增大 | |
B. | 布朗运动是悬浮在液体中的小微粒做无规则运动,反映了液体分子做无规则运动 | |
C. | 两块纯净铅压紧以后能连成一块,说明分子间只存在引力 | |
D. | 当分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小,而分子势能增大 |
15.木块A和B置于水平面上,它们的质量分别为ma和mb,与水平面的动摩擦因素都为μ.如图所示当水平力F作用于左端A上,两个物体一起加速运动时,AB间的作用力大小为N1.当同样大小的力F水平作用于右端B上,两物体一起加速运动时,AB间作用力大小为N2,则( )
A. | N1+N2>F | B. | N1+N2<F | C. | N1+N2=F | D. | N1:N2=ma:mb |
2.A、B两个物体从同一地点开始在同一直线上做匀变速运动,它们的速度-时间图象如图所示,则( )
A. | A、B两个物体的运动方向相反 | B. | t=4s时,两物体相遇 | ||
C. | t=4s时,两物体距离最小 | D. | 相遇前,两物体最大距离为20m |