(4分)如图所示,质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上
以2.0m/s速度向右运动.一股水流以2.4m/s的水平速度自
右向左射向小车后壁,已知水流流量为5.0×10-5m3/s,射到
车壁的水全部流入车厢内.则经过t= s 时间小车就开始
反向运动。(水的密度为1.0×103kg/m3)
(4分)如图所示,质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上
以2.0m/s速度向右运动.一股水流以2.4m/s的水平速度自
右向左射向小车后壁,已知水流流量为5.0×10-5m3/s,射到
车壁的水全部流入车厢内.则经过t= s 时间小车就开始
反向运动。(水的密度为1.0×103kg/m3)
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解:由题意知,小车质量m=3.0kg ,速度v1=2.0m/s ;水流速度v2=2.4m/s,水流流量Q=m3/s,水的密度ρ=
kg/m3。
设经t时间,流入车内的水的质量为M,此时车开始反向运动,车和水流在水平方向没有外力,动量守恒,所以有
mv1-Mv2=0 ①
又因为 M=ρV ②
V=Qt ③
由以上各式带入数据解得 t=50s ④