分析 (1)求出水泵在1s內(nèi)對水做的功從而根據(jù)功率定義求出水泵的功率P;
(2)射出的水仍做平拋運動,根據(jù)平拋運動知識可以求出水的初速度,再根據(jù)射出速度求出每秒的出水量,從而根據(jù)(1)的分析計算出水泵的功率P′
解答 解:(1)設(shè)在△t時間內(nèi)出水質(zhì)量為m,由功能關(guān)系得:
ηP•△t=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}+mgH$ 取△t=1s,則m=m0,有
P=$\frac{\frac{1}{2}{m}_{0}{v}_{0}^{2}+{m}_{0}gH}{η}$=1.25×102KW
(2)注意到高度變化后,水流速度變化,1s內(nèi)出水質(zhì)量也將變化.
設(shè)1s內(nèi)出水量為${m}_{0}^{′}$,水的密度為ρ,速度為v?,水炮噴口的橫截面積為S,有
m0=ρSv0;${m}_{0}^{′}=ρSv′$;H′=$\frac{1}{2}gt{′}^{2}$;x=v′t′,
水平距離:$x={v}_{0}\sqrt{\frac{2(H-h)}{g}}=60m$
聯(lián)立上述各式并代入數(shù)據(jù)得:v′=20m/s;${m}_{0}^{′}=\frac{v′}{{v}_{0}}{m}_{0}=40kg$
由功能關(guān)系得:ηP′•△t=$\frac{1}{2}m′v{′}^{2}+m′gH′$
取△t=1s,則$m′={m}_{0}^{′}$,
代入數(shù)據(jù)解得:$P′=\frac{\frac{1}{2}{m}_{0}^{′}v{′}^{2}+{m}_{0}′gH′}{η}$=43.3KW
答:(1)水泵的功率P為1.25×102KW;
(3)P′應(yīng)為43.3KW.
點評 本題是考查平拋知識和能量轉(zhuǎn)化和守恒相關(guān)知識,熟練掌握平拋以及能量轉(zhuǎn)化和守恒定律出發(fā)是解決本題的關(guān)鍵.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 此粒子帶負電 | |
B. | 下極板S2比上極板S1電勢高 | |
C. | 若只增大加速電壓U的值,則半徑r變大 | |
D. | 若只增大入射粒子的質(zhì)量,則半徑r變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | Q球在運動過程中機械能守恒 | |
B. | P從最高點運動到最低點過程中桿對其做功為2mgL | |
C. | 水平位置時桿對P的作用力大小為$\sqrt{5}$mg | |
D. | Q到達最高點時桿對其作用力大小為$\frac{2}{3}$mg |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 兩物體機械能的變化量相等 | |
B. | a的動能小于b的動能 | |
C. | a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量 | |
D. | 繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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