2023-2024学年高二下册物理同步课堂- 动量定理解流体问题（人教版2019选择性必修第一册） （解析版）

2023-2024学年高二下册物理同步课堂- 动量定理解流体问题（人教版2019选择性必修第一册） 学校:_____姓名：_____班级：_____考号：_____ 1．为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小琳在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了30mm，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为，伞面的面积约为，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为（　　） A． B． C． D．48N 【答案】A 【详解】对雨水由动量定理得 则 故选A。 2．2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】极短的时间内喷出的燃气质量 根据动量定理有 联立解得 由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为 故选A。 3．“…青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”如图所示，这是古诗描述的情景。若斗笠的直径 70cm，细雨在空中分布均匀，竖直下落的速度始终为 v=4m/s，湖可以看成一个露天的圆柱形的大容器，细雨持续的时间t=1h，导致湖面的水位上升了h=1mm。(设雨滴垂直撞击斗笠后无反弹，且斗笠的坡面接近水平，不计雨滴所受重力，水的密度则斗笠受到雨的平均作用力大小 F 最接近于（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】取一小段时间为，并以在这段时间内与斗笠面作用的雨为研究对象，其质量 代入数据联立得 故选A。 4．赣州市牢固树立绿色发展理念，大力开发利用风能、太阳能、生物能等新能源。截 至目前，赣州装机和发电量均居全省第一，风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动发电机中的转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为l，风速为v，空气的密度为ρ，空气遇到叶片旋转形成的圆面后，减速为零，原速穿过，则每一片叶片受到空气的作用力为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，设每一片叶片对时间内空气的作用力为，由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，每一片叶片受到空气的作用力为 故选A。 5．如图所示的吹灰球主要用于清理物体表面上的灰尘，例如清除键盘，电路板上的灰尘。使用时将吹灰球尖嘴对准吹灰部位，在极短时间内将球体内的气体挤压出去，达到吹灰目的。现有一容积为V的吹灰球，球体内气体平均密度为，在时间t内将球体内气体全部挤压出去，对清理表面产生的平均作用力大小为F。假设气体从尖嘴处出来的速率相等，气体到达清理表面后速度减为0，则气体被挤出球体时的速率为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对球体内气体使用动量定理可得 气体的质量为 联立解得 故选A。 6．元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小齐在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水土升了36。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为8，据此估算该压强约为（　　）（设雨滴撞击莲叶后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为） A．0.04 B．0.08 C．0.16 D．0.36 【答案】B 【详解】设杯子横截面积为S，可得内下落至杯中雨水的总质量为 以这部分雨水为研究对象，在其撞击荷叶过程中设莲叶对其弹力为，选竖直向下为正方向，根据动量定理可得 雨滴对莲叶的压力大小为 则雨滴对莲叶的压强为 代入题中数据可求得 故选B。 7．2019年，《中国机长》成为国庆热门电影，它是根据2018年5月14日川航3U8633航 ... ...