(17分)消防車的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水炮組成。如圖所示,消防水炮離地高度為H,建筑物上的火點離地高度為h,水炮與火點的水平距離為x,水泵的功率為P,整個供水系統(tǒng)的效率η=0.6。假設(shè)水從水炮水平射出,其中水泵、輸水管道沒有畫出,水泵放置于地面,不計空氣阻力,取g=10m/s2

(1)、若H=80m,h=60m,水炮出水速度v0=30m/s,試求水炮與起火建筑物之間的水平距離x;
(2)、在(1)問中,若水炮每秒出水量m0="60" kg,試求水泵的功率P;
(3)、當(dāng)完成高層滅火后,還需要對散落在火點正下方地面上的燃燒物進行滅火,將水炮豎直下移至H´=45m,假設(shè)供水系統(tǒng)的效率η不變,水炮出水口的橫截面積不變,水泵功率應(yīng)調(diào)整為P´,則P´應(yīng)為多大?

(1)60m   (2)1.25 ×102kW   (3)43.3kW

解析試題分析:試題分析:(1)根據(jù)平拋運動規(guī)律有:,
聯(lián)立解得:x=60m;
(2)設(shè)在Δt時間內(nèi)流出水質(zhì)量為m,由功能關(guān)系得:,
取Δt=1s,則m=m0,有
(3)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,水的密度為,速度為,水炮噴口的橫截面積為S,有,,,,聯(lián)立解得;
由功能關(guān)系得:,取Δt=1s,則,代入數(shù)據(jù)解得:
考點:本題考查平拋運動、功、功率及功能關(guān)系,意在考查學(xué)生綜合能力,難度較大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

汽車始終以恒定功率運動,它先在水平路面上勻速行駛,某時刻突然駛?cè)肓肆硗庖环N路面,該路面的阻力比原路面的阻力小,前后兩段路面上受到的阻力大小各自恒定,則下列說法正確的是

A.汽車將做一段時間的加速度增大的減速運動
B.汽車將做一段時間的加速度減小的減速運動
C.汽車將做一段時間的加速度增大的加速運動
D.汽車將做一段時間的加速度減小的加速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物體放在斜面的頂端由靜止開始滑下,則在下滑過程中,a對b的彈力對b做的功為W1,b對a的彈力對a做的功為W2,下列關(guān)系中正確的是( )

A.W1=0,W2=0B.W1≠0,W2=0
C.W1=0,W2≠0D.W1≠0,W2≠0

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量為m =5×103 kg的汽車,在t=0 時刻速度v0=10 m/s,隨后以P=6×104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進,經(jīng)t="72" s達到最大速度。該汽車所受恒定阻力是其重力的0.05倍,取g = 10m/s2,求:
(1)汽車的最大速度vm;
(2)汽車在72 s內(nèi)經(jīng)過的路程s。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量為m=1kg的小球,從離水平面地面h=20m高處以v0=20m/s的速度水平拋出,不計空氣阻力 (g=10m/s2).求:
(1)從拋出到落地的整個過程中重力所做的功;
(2)從拋出到落地的整個過程中重力做功的平均功率;
(3)落地瞬間重力做功的瞬時功率;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P從A點由靜止出發(fā),先沿著長度為S1,傾角為α的斜面運動到B點(其受到的阻力為車重k1倍),隨后沿著長度為S2的水平面運動到D點(其受到的阻力為車重k2倍)。若S1和S2足夠長,汽車在AB、BD段最后均可達到勻速行駛。求:

(1)汽車在AB段和BD段分別耗時為多少?達到勻速時,其速度V1和V2分別為多大?
(2)汽車發(fā)動機在過B點后,為了省油,至少還需工作多久才能到達D點。
(3)若汽車可先沿著長度為S2的水平面運動(其受到的阻力為車重k2倍),隨后沿著長度為S1,傾角為α的斜面運動到D點(其受到的阻力為車重k1倍)。若k1=k2=k,請問與原路徑相比,哪個更省時,為什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)額定功率為P=80kw的汽車,在某平直的公路上行駛,經(jīng)過時間t=15s速度達到最大為vm=20m/s,汽車的質(zhì)量m=2×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動,加速度大小為a=2m/s2,運動過程中阻力不變。
求:(1)汽車所受的恒定阻力f;
(2)勻加速運動的時間t1;
(3)3s末汽車的瞬時功率P3;
(4)在15s內(nèi)汽車運動的總路S。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

汽車發(fā)動機的額定功率為P=60KW,汽車質(zhì)量m=5.0×103kg,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重0.1倍,試問:
①汽車保持額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少?
②汽車從靜止開始,保持以a=0.5m/s2的加速度作勻加速直線運動,這一過程維持多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

甲、乙兩物體質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,它們與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同,若它們以相同的初動能在水平桌面上運動,則運動位移之比為              

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同步練習(xí)冊答案