格物学 力学动量定理内容及应用

利用动量定理处理流体变动问题-动量定理内容及应用知识点月考进阶选择题自测题答案-河北省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-30
利用动量定理处理流体变动问题-动量定理内容及应用知识点月考进阶选择题自测题答案-河北省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%某汽车公司设计了能垂直起飞的飞行汽车,该车通过固定在车上的两个单旋翼的高速转动对空气施加向下的力,利用空气的反作用力使汽车上升.已知该汽车空车质量为$$5 6 0 \mathrm{k g},$$单旋翼的半径为$${{2}{m}}$$.某次试飞时,试飞员的质量为$${{6}{0}{{k}{g}}{,}}$$试飞员让汽车起飞后悬停在空中.已知空气的密度为$$1. 2 0 \mathrm{k g / m^{3},}$$重力加速度取$${{1}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$.则此时旋翼使其下方空气获得的速度约为(

C

A.$${{7}{{m}{/}{s}}}$$

B.$${{1}{0}{{m}{/}{s}}}$$

C.$${{1}{4}{{m}{/}{s}}}$$

D.$${{2}{0}{{m}{/}{s}}}$$

2、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

A.$$2. 7 m / s$$

B.$$5. 4 m / s$$

C.$$7. 6 m / s$$

D.$$1 0. 8 m / s$$

3、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率80.0%svg异常,非svg图片

A.$${{π}{ρ}{{d}^{2}}{v}}$$

B.$${{π}{ρ}{{d}^{2}}{{v}^{2}}}$$

C.$${\frac{1} {4}} \pi\rho d^{2} v$$

D.$${\frac{1} {4}} \pi\rho d^{2} v^{2}$$

4、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象.为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力,小玲同学将一圆柱形水杯置于院中,测得$${{1}{0}{{m}{i}{n}}}$$内杯中雨水上升了$${{1}{5}{{m}{m}}}$$.查询得知,当时雨滴落地速度约为$${{1}{0}{{m}{/}{s}}}$$.设雨滴撞击芭蕉后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为$$1 \times1 0^{3} \, \mathrm{k g / m}^{3}$$.据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力为(

A

A.$$0. 2 5 \mathrm{N}$$

B.$${{0}{.}{5}{N}}$$

C.$${{1}{.}{5}{N}}$$

D.$${{2}{.}{5}{N}}$$

5、['动量定理的定量计算', '利用动量定理处理流体变动问题', '利用动量定理解释有关物理现象', '利用动量定理求解其他问题', '竖直上抛运动']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

A

A.$${{8}{N}{⋅}{s}}$$

B.$$1 2 N \cdot s$$

C.$$1 6 N \cdot s$$

D.$$2 0 N \cdot s$$

6、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的,煤层受到$$3. 6 \times1 0^{6} \, N / m^{2}$$的压强冲击即可破碎,若水流沿水平方向冲击煤层,不考虑水的反向溅射作用,则冲击煤层的水流速度至少应为$${{(}{)}}$$

D

A.$$3 0 m / s$$

B.$$4 0 m / s$$

C.$$4 5 m / s$$

D.$$6 0 m / s$$

7、['利用动量定理处理流体变动问题', '利用平衡推论求力', '动量及动量变化']

正确率19.999999999999996%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$${{v}_{0}}$$竖直向上喷出;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$${{ρ}{,}}$$重力加速度大小为$${{g}}$$.则当玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度为(

B

A.$${\frac{v_{0}^{2}} {2 g}}+{\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}}$$

B.$${\frac{v_{0}^{2}} {2 g}}-{\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}}$$

C.$$\frac{v_{0}^{2}} {2 g}$$

D.$$\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}$$

8、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%有一种灌浆机可以持续将某种涂料以速度$${{v}}$$喷在墙壁上,其喷射出的涂料产生的压强为$${{p}}$$,若涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,涂料的密度为$${{ρ}}$$. 则墙壁上涂料厚度增加的速度$${{u}}$$为(  )

B

A.$$\frac{\rho p} {v}$$

B.$$\frac{p} {\rho v}$$

C.$$\frac{\rho} {p v}$$

D.$$\frac{p v} {\rho}$$

9、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下,所用水枪的直径$${{D}}$$,水速为$${{v}}$$,水柱垂直射到煤层表面上,水的密度$${{ρ}}$$,冲击煤层后自由下落.求水柱对煤层的平均冲力(

B

A.$$\frac{\pi D^{2} \rho v^{2}} {2}$$

B.$$\frac{\pi D^{2} \rho v^{2}} {4}$$

C.$$\frac{\pi D^{2} \rho v^{3}} {4}$$

D.$${{π}{{D}^{2}}{ρ}{{v}^{3}}}$$

10、['利用动量定理处理流体变动问题']

正确率40.0%为估算伞面$${{(}}$$近似平面$${{)}}$$承受暴雨撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得$${{0}{.}{5}}$$小时内杯中水位上升了$${{1}{8}{m}{m}}$$。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为$$1 0 m / s$$,据此估算该压强约为$${{(}}$$设雨滴撞击伞面后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为$$1 \times1 0^{3} k g / m^{3} ) ( \textsubscript{<} )$$

A

A.$$0. 1 0 P a$$

B.$$1 8 0 P a$$

C.$$1. 0 P a$$

D.$$3 6 0 0 \, P a$$

问题1:某汽车公司设计了能垂直起飞的飞行汽车,该车通过固定在车上的两个单旋翼的高速转动对空气施加向下的力,利用空气的反作用力使汽车上升。已知该汽车空车质量为$$560 \mathrm{kg}$$,单旋翼的半径为$$2 \mathrm{m}$$。某次试飞时,试飞员的质量为$$60 \mathrm{kg}$$,试飞员让汽车起飞后悬停在空中。已知空气的密度为$$1.20 \mathrm{kg/m^{3}}$$,重力加速度取$$10 \mathrm{m/s^{2}}$$。则此时旋翼使其下方空气获得的速度约为( )。

选项:A.$$7 \mathrm{m/s}$$,B.$$10 \mathrm{m/s}$$,C.$$14 \mathrm{m/s}$$,D.$$20 \mathrm{m/s}$$

解析:

1. 总质量:$$m_{\text{总}} = 560 + 60 = 620 \mathrm{kg}$$

2. 悬停时,升力等于重力:$$F = m_{\text{总}} g = 620 \times 10 = 6200 \mathrm{N}$$

3. 旋翼对空气施加向下的力,根据动量定理,单位时间内吹动空气的动量变化等于力:$$F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \rho A v^2$$,其中$$A$$为旋翼面积,$$v$$为空气获得的速度。

4. 单旋翼面积:$$A_1 = \pi r^2 = \pi \times 2^2 = 4\pi \mathrm{m^2}$$,两个旋翼总面积:$$A = 2 \times 4\pi = 8\pi \mathrm{m^2}$$

5. 代入公式:$$6200 = \rho A v^2 = 1.20 \times 8\pi \times v^2$$

6. 计算:$$6200 = 1.20 \times 8 \times 3.14 \times v^2 \approx 30.144 v^2$$

7. 解得:$$v^2 \approx \frac{{6200}}{{30.144}} \approx 205.7$$,$$v \approx \sqrt{205.7} \approx 14.34 \mathrm{m/s}$$

8. 结果约为$$14 \mathrm{m/s}$$,对应选项C。

答案:C

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