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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车厢内.那么,
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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车厢内.那么,经多长时间可使小车开始反向运动?(水的密度为1.0×103kg/m3)
▼优质解答
答案和解析
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=5.0×10-5m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3.
设经t时间,流人车内的水的质量为M,此时车开始反向运动,
车和水流在水平方向没有外力,车与水组成的系统在水平方向动量守恒,
以车的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0 ①
水的质量:M=ρV ②,水的体积:V=Qt ③
解得:时间t=50s;
答:经50s可使小车开始反向运动.
水流流量Q=5.0×10-5m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3.
设经t时间,流人车内的水的质量为M,此时车开始反向运动,
车和水流在水平方向没有外力,车与水组成的系统在水平方向动量守恒,
以车的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0 ①
水的质量:M=ρV ②,水的体积:V=Qt ③
解得:时间t=50s;
答:经50s可使小车开始反向运动.
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