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(2011•武汉模拟)如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M=20kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为S=10cm2,速度为v=10m/s,水的密度为ρ=1.0×103kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向
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![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/28/1532762058-1539.jpg)
(1)小车的速度大小;
(2)小车的加速度大小.
▼优质解答
答案和解析
(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v1,
则mv=(m+M)v1,
解得:v1=
=2m/s
(2)质量为m水流进小车后,在极短的时间△t内,冲击小车的水的质量为△m=ρS(v-v1)△t
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
-F△t=△mv1-△mv
解得:F=ρS(v−v1)2=64N
根据牛顿第二定律得:a=
=2.56m/s2
答:(1)小车的速度大小为2m/s;
(2)小车的加速度大小为2.56m/s2.
则mv=(m+M)v1,
解得:v1=
mv |
m+M |
(2)质量为m水流进小车后,在极短的时间△t内,冲击小车的水的质量为△m=ρS(v-v1)△t
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
-F△t=△mv1-△mv
解得:F=ρS(v−v1)2=64N
根据牛顿第二定律得:a=
F |
m+M |
答:(1)小车的速度大小为2m/s;
(2)小车的加速度大小为2.56m/s2.
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