2019高考物理动量定理运用的八种情境最新模拟题精选训练：专题04与流体相关的情境(原卷版)

1、动量定理运用的八种情境最新模拟题精选训练四.与流体相关的情境一、选择题1.国产水刀超高压数控万能水切割机，以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的2005 年第五届国际机床展览会上引起轰动.它能切割 40 mm 厚的钢板、50 mm 厚的大理石及其他材料水刀就是将普通的水加压，使其从口径为0.2 mm 的喷嘴中以 800 m/s 1 000 m/s 的速度射出的水射流.我们知道，任何材料承受的压强都有一定的限度，下表列出了几种材料所 能承受的压强限度：橡胶5X107Pa花岗岩8 812.X10 Pa2.6X10 Pa铸铁8.8X108Pa工具钢86.7X10 Pa设想有一水刀的水射流横截面积

2、为S,垂直入射的速度为 800 m/s，水射流与材料接触后速度变为零，且不附着在材料上，水的密度p=1X103kg/m3,则此水刀不能切割的上述材料是：A.铸铁和工具钢B. 花岗岩和工具钢C. 花岗岩、铸铁和工具钢D. 都不能切割3如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层。设水柱直径为D,水流速度为 v，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。求：(i )高压水枪的功率；(ii )水柱对煤的平均冲力。二计算题1. 2019 全国卷I,35(2)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度V0竖直向上喷出

3、；玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变 为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为p，重力加速度大小为g。求(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(ii)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。2.已知火箭发动机产生推力F 等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J与推进剂速度v的乘积，即F=Jv,质子火箭发动机喷出的推进剂是质子，这种发动机用于外层太空中产生的微小推力来纠正卫星的轨道或姿态。设一台质子发动机喷出质子流的等效电流l=1.0A，用于加速质子的电压U=5X103 4 5 6V,试求该发动机的推力。已知质子的质量是叶 1.6x17

4、kg，电荷量为 e=1.6x10-19C.(答案取两位有效数字)。5.如图所示，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=10cmf，速度为v=10m/s,水的密度为p=1.0 x103kg/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 kg4 我国正在海南文昌动工修建航天发射场。海南文昌航天发射场将主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测航天器等航天发射任务。若我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星。假设我国发射的深空探测航天器以速度v向某一星球飞去，途中突然进入

5、一密度为p的微陨石尘区。假设微陨石尘与深空探测航天器碰撞后即附着在深空探测 航天器上，深空探测航天器与速度方向垂直的横截面积为S。欲使深空探测航天器保持原来速度前进，试求深空探测航天器的助推器的助推力需要增大多少？的水进入小车时，I -试求：(1)小车的速度大小;(2)小车的加速度大小.6. (2019 北京理综，24)( 1)动量定理可以表示为p=FAt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是0，碰撞后弹出的角度也是0，碰撞前后的速度大小都是v，如图 1 所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。图 1a.分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Apx、Apy；b. 分析说明小球对木板的作用力的方向。激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体 上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例， 激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。图 2一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束和穿过介质小球的光路如图 2 所示，图中0点是