高中物理经典例题分析(10)

断绳，子弹将穿过第几个环？

巧解 推理法

将子弹的平抛运动与链条的自由落体运动情况进

行比较推理，子弹飞过水平距离L所用时间t＝L/v0＝0.1s，在0.1s 内子弹竖直方向下降位移y＝1gt＝1×10×0.1＝0.05m。绳断后 环下降位移y＝g（t＋0.1）＝0.2m。故子弹穿过环1。 2

【答案】穿过第1个环

一水平放置的水管，距地面高h＝1.8m，管内横截面积S＝2.0cm。水从管口处以不变的速度v＝2.0m/s源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，并假设水流在空中不散开。取重力加速度g＝10m/s2,不计空气阻力。求水流稳定后在空中有多少立方米的水。

′

2

2

2

巧解 模型法

这道题考查的物理思维方法主要是等效转换法。我们将空中抛物线水柱的体积等效转换为在时间t

设水由喷口处到落地所用时间为t，单位时间内水管喷出的水量为Q，水流稳定后在空中水的总量为V。根据题意有

Q＝Sv

联立以上三式得V＝－

代入数据得V＝2.4×104m3

－

【答案】2.4×104m3

有一直径为d，高为h，内壁光滑的钢筒，一小钢球以初速度v0从筒上边缘A处水平抛出，与钢筒内壁发生无能量损失的碰撞后恰好又落到A点正下方水平面上的B点，如图4－24（a）所示，求钢球与筒内壁的碰撞次数。

巧解 对称法

由于小球与筒壁发生的是无能量损失的碰撞，所以小球与筒壁第一次碰撞后向右作斜下抛运动，见图4－24（b）所示，把CD所在的平面视为“镜面”，由平面镜的“物像对称性”，可把小球的整个过程

′′

等效于图 中从A点出发以v0＝－v0的平抛运动。设小球ts落 地，则有

h＝

12gt ∴t (1) 2’‘

BB=S=v0t＝v‘

（2）