物理第58讲-动量定理、动量守恒——连续体模型

动量定理、动量守恒—连续体模型

一、学习目标

（1）能将动量定理、动量守恒应用于分析连续物体运动。

（2）会使用等效法，能灵活运用动量知识。

二、例题解析

【例1】设水的密度为ρ，水枪口的截面积为S ，水从水枪口喷射出的速度为v ，水平直射到煤层后变为零，则煤层受到水的平均冲力大小是多少？若水喷出的速度变为原来的两倍，则煤层受到的力变为原来的几倍？

【例2】（2016，全国新课标1卷）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0v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

ρ，重向水的速度变为零，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

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。

三、课后习题

高速水流冲击煤层可以用来采煤,设水流横截面积为S，水流速度为v，水的密度为ρ，水流垂直射到煤层表面后，顺着表面流下，则煤层表面所受水流冲力所产生的压强为__________。

例题解析答案

例1 t S νρ 4倍

例2 (i) 0S νρ

(ii) g S 2g M -S 20222

24022νρνρ

课后习题答案

2ρυ

设水流的横截面积为S,则t 时间内喷水质量为:

①

以该运动方向为正方向,对其与墙壁碰撞过程采用动量定理(水平分运动),有:

②

压强为:

③

联立计算得出:

答:水对煤层的压强为

.