2019高考物理動(dòng)量定理運(yùn)用的八種情境最新模擬題精選訓(xùn)練：專題04與流體相關(guān)的情境(原卷版)

1、動(dòng)量定理運(yùn)用的八種情境最新模擬題精選訓(xùn)練四.與流體相關(guān)的情境一、選擇題1.國產(chǎn)水刀超高壓數(shù)控萬能水切割機(jī)，以其神奇的切割性能在北京國際展覽中心舉行的2005 年第五屆國際機(jī)床展覽會(huì)上引起轟動(dòng).它能切割 40 mm 厚的鋼板、50 mm 厚的大理石及其他材料水刀就是將普通的水加壓，使其從口徑為0.2 mm 的噴嘴中以 800 m/s 1 000 m/s 的速度射出的水射流.我們知道，任何材料承受的壓強(qiáng)都有一定的限度，下表列出了幾種材料所 能承受的壓強(qiáng)限度：橡膠5X107Pa花崗巖8 812.X10 Pa2.6X10 Pa鑄鐵8.8X108Pa工具鋼86.7X10 Pa設(shè)想有一水刀的水射流橫截面積

2、為S,垂直入射的速度為 800 m/s，水射流與材料接觸后速度變?yōu)榱?，且不附著在材料上，水的密度p=1X103kg/m3,則此水刀不能切割的上述材料是：A.鑄鐵和工具鋼B. 花崗巖和工具鋼C. 花崗巖、鑄鐵和工具鋼D. 都不能切割3如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層。設(shè)水柱直徑為D,水流速度為 v，水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度為零。求：(i )高壓水槍的功率；(ii )水柱對煤的平均沖力。二計(jì)算題1. 2019 全國卷I,35(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度V0豎直向上噴出

3、；玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變 為零，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為p，重力加速度大小為g。求(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(ii)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對于噴口的高度。2.已知火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力F 等于火箭在單位時(shí)間內(nèi)噴出的推進(jìn)劑的質(zhì)量J與推進(jìn)劑速度v的乘積，即F=Jv,質(zhì)子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的推進(jìn)劑是質(zhì)子，這種發(fā)動(dòng)機(jī)用于外層太空中產(chǎn)生的微小推力來糾正衛(wèi)星的軌道或姿態(tài)。設(shè)一臺(tái)質(zhì)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴出質(zhì)子流的等效電流l=1.0A，用于加速質(zhì)子的電壓U=5X103 4 5 6V,試求該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。已知質(zhì)子的質(zhì)量是葉 1.6x17

4、kg，電荷量為 e=1.6x10-19C.(答案取兩位有效數(shù)字)。5.如圖所示，靜止在光滑水平面上的小車質(zhì)量為M=20 kg .從水槍中噴出的水柱的橫截面積為 S=10cmf，速度為v=10m/s,水的密度為p=1.0 x103kg/m3.若用水槍噴出的水從車后沿水平方向沖擊小車的前壁，且沖擊到小車前壁的水全部沿前壁流進(jìn)小車中.當(dāng)有質(zhì)量為m=5 kg4 我國正在海南文昌動(dòng)工修建航天發(fā)射場。海南文昌航天發(fā)射場將主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測航天器等航天發(fā)射任務(wù)。若我國成功發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星。假設(shè)我國發(fā)射的深空探測航天器以速度v向某一星球飛去，途中突然進(jìn)入

5、一密度為p的微隕石塵區(qū)。假設(shè)微隕石塵與深空探測航天器碰撞后即附著在深空探測 航天器上，深空探測航天器與速度方向垂直的橫截面積為S。欲使深空探測航天器保持原來速度前進(jìn)，試求深空探測航天器的助推器的助推力需要增大多少？的水進(jìn)入小車時(shí)，I -試求：(1)小車的速度大小;(2)小車的加速度大小.6. (2019 北京理綜，24)( 1)動(dòng)量定理可以表示為p=FAt，其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是0，碰撞后彈出的角度也是0，碰撞前后的速度大小都是v，如圖 1 所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。圖 1a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化Apx、Apy；b. 分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较?。激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的?dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體 上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例， 激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。圖 2一束激光經(jīng)S點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖 2 所示，圖中0點(diǎn)是