如圖所示,一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上,左端與豎直墻壁接觸,現(xiàn)打開右端閥門K,氣體往外噴出,設(shè)噴口面積為S,氣體密度為ρ,氣體往外噴出的速度為υ,則氣體剛噴出時鋼瓶左端對豎直墻的作用力大小是( 。
分析:本題關(guān)鍵是尋找研究對象為噴出氣體,寫出質(zhì)量的表達(dá)式,注意“高”h=vt,再利用動量定理求解.
解答:解;對噴出氣體分析,設(shè)噴出時間為t,則噴出氣體質(zhì)量為m=ρsvt,由動量定理有Ft=mv,其中F為瓶子對噴出氣體的作用力,可解得F=
ρsvtv
t
=ρ
sv
2
 
,根據(jù)牛頓第三定律,噴出氣體對瓶子作用力大小為F,再對瓶子分析,不難由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶對左端豎直墻壁的作用力大小是F,所以D正確.
故選D.
點(diǎn)評:分析實(shí)際問題的關(guān)鍵是建立物理模型,然后運(yùn)用相應(yīng)規(guī)律求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)據(jù)有關(guān)資料介紹,受控核聚變裝置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝,而是由磁場約束帶電粒子運(yùn)動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi).現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題:如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R1=0.6m、外徑R2=1.2m的環(huán)狀區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場.已知氦核的荷質(zhì)比
qm
=4.8×107C/kg,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,不計帶電粒子重力.
(1)實(shí)踐證明,氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運(yùn)動,速度v的大小與它在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r有關(guān),試導(dǎo)出v與r的關(guān)系式.
(2)若氦核沿磁場區(qū)域的半徑方向,平行于截面從A點(diǎn)射入磁場,畫出氦核在磁場中運(yùn)動而不穿出外邊界的最大圓軌道示意圖.
(3)若氦核平行于截面從A點(diǎn)沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場外邊界,求氦核的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)據(jù)有關(guān)資料介紹,受控?zé)岷司圩冄b置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝,而是由磁場約束使其在某個區(qū)域內(nèi)運(yùn)動.現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題:如圖所示是一個內(nèi)徑R1=1.0m,外徑R2=2.0m的環(huán)狀區(qū)域的截面,區(qū)域內(nèi)有垂直截面向里的勻強(qiáng)磁場,O點(diǎn)為氦核源,它能沿半徑方向射出各種速率的氦核,已知氦核的比荷
qm
=4.8×107C/kg,不計氦核的重力和氫核間的相互作用,當(dāng)射出的氦核最大速度為vm=1.44×107m/s時,求需要的約束磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(15分)據(jù)有關(guān)資料介紹,受控核聚變裝置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝,而是由磁場約束帶電粒子運(yùn)動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi).現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題:如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R=0.6 m、外徑R2=1.2 m的環(huán)狀區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場.已知氦核的荷質(zhì)比=4.8×107 C/kg,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T,不計帶電粒子重力。

(1)實(shí)踐證明,氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運(yùn)動速度v的大小與它在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r有關(guān),試導(dǎo)出vr的關(guān)系式;

(2)若氦核在平行于截面從A點(diǎn)沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界,求氦核的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

據(jù)有關(guān)資料介紹,受控?zé)岷司圩冄b置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝,而是由磁場約束使其在某個區(qū)域內(nèi)運(yùn)動.現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題:如圖所示是一個內(nèi)徑R1=1.0 m,外徑R2=2.0 m的環(huán)狀區(qū)域的截面,區(qū)域內(nèi)有垂直截面向里的勻強(qiáng)磁場,O點(diǎn)為氦核源,它能沿半徑方向射出各種速率的氦核.已知氦核的比荷=4.8×107 C/kg,不計氦核的重力和氦核間的相互作用.當(dāng)射出的氦核最大速度為vm=1.44×107 m/s時,求需要的約束磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

根據(jù)科普資料介紹,受控核聚變裝置中有極高的溫度,因而帶電粒子將沒有通常意義上的”容器”可裝,而是借助磁場能約束帶電粒子運(yùn)動這一理論,從而使高速運(yùn)動的帶電粒子束縛在某一磁場區(qū)域內(nèi),那么,該磁場就成了某種意義上的容器了。

(1)實(shí)踐表明,如果氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運(yùn)動,速度大小V與它在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R有關(guān),根據(jù)我們已學(xué)過的知識,試推導(dǎo)出VR的關(guān)系式。(已知氦核的荷質(zhì)比為q/m,磁場的磁感強(qiáng)度為B,氦核重力不計)

 (2)對于上面的”容器”,我們現(xiàn)按下面的簡化條件來討論:如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R1,外徑R2的環(huán)狀區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直于截面的勻強(qiáng)磁場,已知氦核的荷質(zhì)比為q/m,磁場的磁感強(qiáng)度為B,若氦核平行于截面從A點(diǎn)以相同速率沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場外邊界,求氦核的最大速度。

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