一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m3/s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零，试估算水对石头的冲击力的大 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m³/s，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零，试估算水对石头的冲击力的大小（落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g=10m/s²）．（　　）

A．1×10³N

B．2×10³N

C．3×10³N

D．4×10³N

答案

水从h高处落下可认为是自由落体运动，速度为v，则由v²=2gh
解得：v=

2gh

=20m/s ①
设在很短时间t内有质量为m的水落到石头上，设石头对水的平均作用力为F，取竖直向下为正方向，由动量定理得，
-Ft=0-mv ②
而 m=ρQt ③
由①②③式代入数据解得，F=2.0×10³N；
根据牛顿第三定律可知，水对石头的反作用力F′=2.0×10³N；
故选B．

核心考点

试题【一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m3/s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零，试估算水对石头的冲击力的大】；主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端被固定于水平地面上，弹簧自然长度为L₀，先将一质量为m的A球放于弹簧上端，并用竖直向下的力缓慢将弹簧长度压缩为

，撤去压力后，A球被弹簧向上弹起，小球恰好不离开弹簧；现用质量仅为

的小球B放于弹簧的上端，并用竖直向下的力也将弹簧缓慢压缩为

，放手后小球B被弹簧弹起，并离开弹簧，求小球B离开弹簧后，继续上升的最大高度为（　　）

A．L₀

B．

C．

2L0

D．

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在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（　　）

A．动量守恒，机械能守恒

B．动量守恒，机械能不守恒

C．动量不守恒，机械能不守恒

D．动量不守恒，机械能守恒

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如图所示，半径为R的

的光滑圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m₂的小球B静止光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m₁的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放，重力加速度为g，试求：
（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为多少？
（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m₁与m₂应满足什么关系？魔方格

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如图所示，金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一根金属杆b，已知杆a的质量为m，b杆的质量为

m水平导轨足够长，不计摩擦，求：
（1）a和b的最终速度分别是多大？
（2）整个过程中回路释放的电能是多少？
（3）若已知a、b杆的电阻之比R_a：R_b=3：4，其余电阻不计，整个过程中，a、b上产生的热量分别是多少？魔方格

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如图所示，半径为r，质量不计的圆盘与地面垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B．放开盘让其自由转动，问：
（1）A球转到最低点时的线速度是多少？
（2）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？魔方格

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