如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,左端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门K,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为r,气体往外喷出的速度为v,则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙的作用力大小是
A.rnS
D.rn2S
B
对喷出气体分析,设喷出时间为t,则喷出气体质量为m=ρS
t,由动量定理有Ft=mv,其中F为瓶子对喷出气体的作用力,可解得F=
,根据牛顿第三定律,喷出气体对瓶子作用力大小为F,再对瓶子分析,不难由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶对左端竖直墙壁的作用力大小是F.
分析实际问题的关键是建立物理模型,然后运用相应规律求解.
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;
②瞬时性;
③相对性;
④普适性。