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为估算池中睡莲叶面承受出滴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,...

为估算池中睡莲叶面承受出滴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1小时内杯中水上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )
A.0.15Pa
B.0.54Pa
C.1.5Pa
D.5.4Pa
想估算雨水对睡莲叶面撞击产生的平均压强,首先要建立一个不计雨水重力,但速度由v=12m/s减为零的动量变化的模型,应用动量定理表示出睡莲叶面对雨滴的冲力,利用圆柱形容器1小时得到的水的体积算出水的质量,利用压强公式求得压强. 【解析】 由于是估算压强,所以不计雨滴的重力.设雨滴受到支持面的平均作用力为F.设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零.以向上为正方向,对这部分雨水应用动量定理: F△t=0-(-△mv)=△mv.得到F= 设水杯横截面积为S,对水杯里的雨水,在△t时间内水面上升△h,则有△m=ρ S△h  F=ρSv.压强P====0.15(Pa) 故选 A
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考点分析:
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