模型14 流体作用系列1公开课.docx

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1、模型14流体作用模型系列1对于流体运动，可沿流速-的方向选取一段柱形流体作微元，设在极短的时间加内通过某 一横截面积为S的柱形流体的长度为/,如下图。设流体的密度为p,那么在2的时间内流过 该截面的流体的质量加=SA/=S，4,根据动量定理，流体微元所受的合外力的冲量等于该 流体微元动量的增量，即以1加必几分两种情况：(I)作用后流体微元停止，有代入上式有F=-pS，作用后流体微元以速率n反弹，有呻2，,代入上式有F=-2pSv【典例1】直升机在抗灾救灾中有着重要作用。如下图，假设直升机总质量为取直升机的旋 翼桨盘面积(桨叶旋转形成的圆面面积)为S,空气密度为p,重力加速度为以求此直升机 悬停

2、在空中时发动机的功率。【答案】詈第【解析】直升机悬停时受到的升力尸二悔设螺旋桨作用于空气后空气的速度为K很短的时间加内螺旋桨推动空气的质量?=pS 必/对P 机的空气由动量定理有FZ=bmu设发动机的功率为P,由动能定理有必/=等/联立解得尸=手【变式训练1】（2018湖南长郡质量检测）如下图，喷泉中喷出的水柱，把一个质量为M的小桶倒顶在空中，水以速率心 恒定的质量增率（单位时间喷出的质量严从地卜射向空中。求小 Ar桶可停留的最大高度。（设水柱喷到桶底后以相同的速率反弹）【答案居华偌）2【解析】设小桶可停留的最大高度为山并设水柱到达h高处的速度为必，取竖直向上为正方 向，那么vt2-v02=-2gh得 u尸JiVlgh由动量定理得，在极短时间2内，水受到的冲量为少加=-2（詈At）必解得口-2詈咨2等标函据题意有力尸的大小和重力的大小相等，即F=mg联立解得用华偌丫