◎ 题目

如图 1-6-7 所示，静止在光滑水平面上的小车质量为 M="20" kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为 S="10" m2，速度为 v="10" m/s，水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量为 m="5" kg 的水进入小车时，试求： 图1-6-7 （1）小车的速度大小； （2）小车的加速度大小.

◎ 答案

（1）2 m/s （2）2.56 m/s2

◎ 解析

（1）流进小车的水与小车组成系统，动量守恒.当流入质量为 m 的水后，小车的速度为 v1，则 mv=（m+M）v1，即 v1=="2" m/s. （2）质量为 m 的水流进小车后，在极短的时间Δt 内冲击小车的水的质量为Δm=ρS（v-v1）Δt ，此时水对小车的冲力为 F，则车对水的作用力也为 F，据动量定理 -FΔt=Δmv1-Δmv，F=ρS（v-v1）2="64" N，则加速度a=="2.56" m/s2.

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图1-6-7所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M="20"kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为S="10"m2，速度为v="10"m/s，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3.若用水枪喷出的水…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。