题目

小朋友站在水平地面用水枪发射水柱，枪口距离地面的高度h=1.8m，枪身与地面的夹角θ=53°，水柱恰好落入地面上与枪口水平距离x=10.8m的小孔内。若不计空气阻力和管内水的重力和活塞的重力，已知水枪喷水孔的面积S=4mm2 ， 水枪活塞的面积是喷水孔面积的10倍，活塞受到的阻力f是推力的0.6倍，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 ， 重力加速度g=10m/s2 ， sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1） 水从小孔喷出的速度大小v0； （2） 推力F的大小。 答案： 解：水柱空中运动轨迹如图所示水在水平方向做匀速直线运动x=v0tcosθ水在竖直方向做竖直上抛运动，以竖直向下为正方向，有h=−v0tsinθ+12gt2联立，解得v0=10m/s 解：对极短时间喷出的水，从开始到喷出枪孔，由动能定理，有(F−0.6F)Δx=12Δmv02−12Δmv活塞2活塞处的水△x=v活塞△t又由于活塞处的水质量等于出孔出水的质量，即△m=ρS活塞v活塞△t=ρS孔v0△t联立解得F=4.95N

查看本题答案和解析