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塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题,水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速
题目详情
塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题,水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关.设有一只水枪,枪口直径为d,出水速度为v,储水箱的体积为V.
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_e7ceb05f9ada6185a71d6278f70fde8e.jpg)
(1)水枪充满水可连续用多长时间?
(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素?不考虑重力、空气阻力等的影响,认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同.
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(1)水枪充满水可连续用多长时间?
(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素?不考虑重力、空气阻力等的影响,认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同.
▼优质解答
答案和解析
设t时间内从枪口喷出的水的体积为△V,则有:
V=vst
S=π(
)2t
所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为:
=
vπd2
水枪充满水可连续用的时间t总=
=
(2)t时间内从枪口喷出的水的质量
m=ρSvt=ρvπ(
)2t=
πρd2vt
质量为m的水在t时间内与目标相互作用,由动量定理有:
Ft=△P
以水流的方向为正方向,得
-Ft=0-
πρd2vt•v=
πρd2v2t
解得:F=
πρd2v2
可见要控制水枪的威力,关键是要控制枪口直径d和出水速度.
答:(1)水枪充满水可连续用多长时间为
;
(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是
πρd2v2;要控制水枪的威力,关键是要控制枪口直径d和出水速度.
V=vst
S=π(
d |
2 |
所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为:
△V |
t |
1 |
4 |
水枪充满水可连续用的时间t总=
V | ||
|
4V |
vπd2 |
(2)t时间内从枪口喷出的水的质量
m=ρSvt=ρvπ(
d |
2 |
1 |
4 |
质量为m的水在t时间内与目标相互作用,由动量定理有:
Ft=△P
以水流的方向为正方向,得
-Ft=0-
1 |
4 |
1 |
4 |
解得:F=
1 |
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可见要控制水枪的威力,关键是要控制枪口直径d和出水速度.
答:(1)水枪充满水可连续用多长时间为
4V |
vπd2 |
(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是
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