Question

【題目】“水上飛人表演”是近幾年來觀賞性較高的水上表演項目之一，其原理是利用腳上噴水裝置產生的反沖動力，使表演者在水面之上騰空而起。同時能在空中完成各種特技動作，如圖甲所示。為簡化問題。將表演者和裝備與豎直軟水管看成分離的兩部分。如圖乙所示。已知表演者及空中裝備的總質量為M，豎直軟水管的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g。若水流豎直向上噴出，與表演者按觸后能以原速率反向彈回，要保持表演者在空中靜止，軟水管的出水速度至少為（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

設出水速度為，則極短的時間內，出水的質量為

速度由豎起向上的的變為豎起向下的，表演者能靜止在空中，由平衡條件可知表演者及空中裝備受到水的作用力為，由牛頓第三定律可知，裝備對水的作用力大小也為，取向下為正方向，對時間內的水，由動量定理可得

解得

故C正確，A、B、D錯誤；

故選C。