（4分）如图所示，质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上以2.0m/s速度向右运动．一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小车后壁，已知水流流量为5.0×10-5m3/s，射到车壁的水全部流入

Question

（4分）如图所示，质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上以2.0m/s速度向右运动．一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小车后壁，已知水流流量为5.0×10 ^-5 m ³ /s，射到车壁的水全部流入车厢内．则经过 t =      s 时间小车就开始反向运动。（水的密度为1.0×10 ³ kg/m ³ ）

 

Answer 1

50由题意知，小车质量m=3.0kg ，速度v1=2.0m/s ；水流速度v2=2.4m/s，水流流量Q=m3/s，水的密度ρ=kg/m3。设经t时间，流入车内的水的质量为M，此时车开始反向运动，车和水流在水平方向没有外力，动量守恒，所以有 mv1－Mv2=0　　　　　 ① 又因为　　　 M=ρV 　　　　　　　② V=Qt　　　　　　　　 ③ 由以上各式带入数据解得 t=50s　　 ④