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使用次数:141
更新时间:2006-06-06
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1.
如图所示,自动称米机已在许多大粮店广泛使用,对于它的称量是否准确,买、卖双方曾有过不同的看法,买者认为:因为米流落在容器中时有向下的冲力所以不划算;卖者认为:当预定米的质量数满足,自动装置立刻切断米流时,此刻尚有一些米仍在空中,这些米是多给买者的,因而买、卖双方争执起来.究竟哪一方分析得正确?请你作一下定夺.

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【答案】

自动称米机读数是准确的.

解析:设米流的流量为c kg/s,它是恒定的,自动装置能立刻在出口处切断米流,米流在出口处速度很小可视为零.若切断米流后,在盛米容器中静止的那部分米的质量为m1 kg,空中还在下落的米的质量为m2 kg,取刚好和静止米堆接触并将要静止的一小部分米Δm kg为研究对象,此小部分米在出口处流出时所用的时间很短,设为Δt,则Δm=cΔt,这部分米落到静止米堆时的速度为v,米Δm经过时间Δt,速度由v变为零(注意,米流是连续的,Δt时间内,从开口处流出多少,则有多少米和静止米堆作用同样的时间Δt后静止).

取向上为正方向,对米Δm和静止米堆接触的瞬间用动量定理得:

(F-Δmg)Δt=0-(-Δmv)

F=+Δmg=+cΔtg=cv+cΔtg

又因为m2=ct,v=gt,可得:cv=ctg=m2g

所以:F=cv+cΔtg=m2g+Δmg

根据牛顿第三定律,称米机的读数是:

M=FN/g=(m1g+F′)/g=m1+m+Δm.

可见,称米机的读数包含了尚在空中下落的米流m2和刚落在米堆上的那一小部分米Δm,即自动称米机读数是准确的,不存在哪方划算哪方不划算的问题.

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