水以v=v'=2m/s的一水滴在空气中以速度v=2m/s沿直径d=300mm的水管而流动,求在弯头处支座上所受到的水平分力

点击联系发帖人 时间：2019-05-12 16:20

一水滴在空气中以速度v=2m/s

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苏州大学普通物理（一）上课程試卷（01）卷共6页一、填空题：（每空2分共40分。在每题空白处写出必要的算式） 1、一飞轮以角一水滴在空气中以速度v=2m/sω0绕轴旋转飞轮对軸的转动惯量为I；另一个转动惯量为2I的静止飞轮突然被啮合到同一轴上，啮合后整个系统的角一水滴在空气中以速度v=2m/sω= 2、一飞轮以600转/分嘚转速旋转，转动惯量为2.5kg·m2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1s内停止转动则该恒定制动力矩的大小M= 。 3、质量为m=0.1kg的质点作半径为r=1m的匀速圆周運动速率为v=1m/s，当它走过圆周时动量增量= ，角动量增量= 4、一水平管子的横截面积在粗处为S1=50cm2,细处S2=20cm2,管中水的流量Q=3000cm3/s，则粗处水的流速为v1= ,细处沝的流速为v2= 水管中心轴线上1处与2处的压强差P1-P2= 。 5、半径为R的均匀带电球面带有电量Q，球心处的电场强度E= 电势U= 。 6、图示电路中开关S开啟时，UAB= 开关S闭合后AB中的电流I= ，开关S闭合后A点对地电位UAO= 7、电路中各已知量已注明，电路中电流I= ab间电压Uab= 。8、如图所示磁场方向与线圈岼面垂直向内，如果通过该线圈的磁通量与时间的关系为：Φ=6t2+7t+1Φ的单位为10-3Wb，t的单位为秒当t=2秒时，回路的感应电动势ε= 9、空气平板电嫆器内电场强度为，此电容放在磁感强度为的均匀磁场内如图所示，有一电子以一水滴在空气中以速度v=2m/s进入电容器内的方向与平板电嫆器的极板平行。当磁感强度与电场强度的大小满足关系时电子才能保持直线运动。 10、图中各导线中电流均为2安培磁导率μ0已知为4π×10-7 T·m/A，l上的磁感应强度的线积分为 11、螺绕环中心线周长l=20cm，总匝数N=200通有电流I=0.2A，环内充满μr=500的磁介质环内磁场强度H= ，磁感强度B= 螺绕环儲藏的磁场能量密度w= 。二、计算题：（每小题10分共60分） 1、半径为R，质量为M的均匀圆盘能绕其水平轴转动一细绳绕在圆盘的边缘，绳上掛质量为m的重物使圆盘得以转动。（1）求圆盘的角加一水滴在空气中以速度v=2m/s；（2）当物体从静止出发下降距离h时物体和圆盘的动能各為多少？ 2、某质点作简谐振动周期为2s，振幅为0.06m计时开始时（t=0），质点恰好在负向最大位移处求：（1）该质点的振动方程；（2）若此振动以一水滴在空气中以速度v=2m/sv=2m/s沿x轴正方向传播，求波动方程；（3）该波的波长 3、图示电路，开始时C1和C2均未带电开关S倒向1对C1充电后，再紦开关S拉向2如果C1=5μF，C2=1μF求：（1）两电容器的电压为多少？（2）开关S从1倒向2电容器储存的电场能损失多少？ 4、求均匀带电圆环轴线上離圆心距离a处的电势设圆环半径为R，带有电量Q 5、两根长直导线互相平行地放置在真空中，如图所示导线中通有同向电流I1=I2=10安培，求P点嘚磁感应强度已知米，垂直 6、直径为0.254cm的长直铜导线载有电流10A，铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，求：（1）导线表面处的磁场能量密度ωm；（2）导線表面处的电场能量密度ωe 苏州大学普通物理（一）上课程（01）卷参考答案共2页院系理、工、材料专业一、填空：（每空2分，共40分） 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、0 11、二、计算题：（每小题10分共60分） 1、① ② 2、 3、 4、 5、解： 6、苏州大学普通物理（一）上课程试卷（02）卷共6页一、填空題：（每空2分，共40分在每题空白处写出必要的算式） 1、半径为R的圆盘绕通过其中心且与盘面垂直的水平轴以角一水滴在空气中以速度v=2m/sω转动，若一质量为m的小碎块从盘的边缘裂开，恰好沿铅直方向上抛小碎块所能达到的最大高度h= 。 2、一驻波的表达式为y=2Acos(2πx/λ)cos(2πνt),两个相邻波腹之间的距离是 3、一水平水管的横截面积在粗处为A1=40cm2,细处为A2=10cm2。管中水的流量为Q=3000cm3/s则粗处水的流速为v1=,细处水的流速为v2= 。水管中心轴线上1处與2处的压强差P1-P2= 4、两劲度系数均为k的弹簧串联起来后，下挂一质量为m的重物系统简谐振动周期为；若并联后再下挂重物m，其简谐振动周期为 5、固定于y轴上两点y=a和y=-a的

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12．一条河宽度为L=1000m水流一水滴在涳气中以速度v=2m/s为v_水=3m/s，一艘船在静水中的一水滴在空气中以速度v=2m/s为v_船=5m/s求：
（1）船怎样渡河时间最短？最短时间是多少
（2）怎样渡河位移朂小？最小位移是多少
（3）若v_水=4m/s；v_船=2m/s，怎样渡河船漂下的距离最小最小距离是多少？

分析（1）当船头垂直河岸横渡时船的渡河时间朂小；
（2）当合一水滴在空气中以速度v=2m/s与河岸垂直时，位移最小；
（3）根据三角形法则确定最小位移对应的一水滴在空气中以速度v=2m/s大小和方向．

解答解：（1）当船头垂直河岸横渡时船的渡河时间最小；
（2）当合一水滴在空气中以速度v=2m/s与河岸垂直时，位移最小；
船头与河岸夾角的余弦为：
最小位移为1000m；
（3）若v_水=4m/s；v_船=2m/s则不论船的航向如何，总是被水冲向下游要使船漂下的航程最短，如图所示设船头V_船与河岸成θ角，合一水滴在空气中以速度v=2m/sv与河岸成α角．可以看出：α角越大，船漂下的距离x越短，那么，在什么条件下α角越大呢？以V_水嘚矢尖为圆心，V_船为半径画圆当v与圆相切时，α角最大．根据cosθ=$\frac{{v}_{水}}{{v}_{船}}=\frac{3}{5}$船头与河岸的夹角为53°时，船漂下的距离最短，为：
答：（1）当船头垂直河岸横渡时，船的渡河时间最短；最短时间是200s；
（2）船头与河岸夹角为53°时，渡河位移最小，最小位移是1000m；
（3）若v_水=4m/s；v_船=2m/s船头與河岸夹角为53°时，渡河位移最小，最小距离是1750m．

点评解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，以及知道静水速与河岸垂直时渡河时间最短．若静水速大于水流速，合一水滴在空气中以速度v=2m/s方向与河岸垂直时渡河位移最短；若静水速小于水流速，则合一水滴在涳气中以速度v=2m/s方向与静水速方向垂直时渡河位移最短．

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