【題目】節(jié)水噴灌系統(tǒng)已經(jīng)在北京很多地區(qū)使用，現(xiàn)已成為改善首都環(huán)境的重要方式，某節(jié)水噴灌系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，噴口橫截面積s=4cm2, 距離地面的高度h=1．8 m，能沿水平方向旋轉(zhuǎn)，水從管口以不變的速度源源不斷的沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距離是x=6．0m， 若所用的水是從井下抽取的，井中水面離地面的高度H=18．0m，并一直保持不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，水的密度ρ=1．0×103 kg/m3（計(jì)算中g(shù)取10m/s2、π=3）

（1）求這個(gè)噴灌系統(tǒng)從管口射出水的速度多大？；

（2）求水泵抽水的功率是多少？

（3）設(shè)想改用太陽能電池給該系統(tǒng)供電，假設(shè)系統(tǒng)總是以上述恒定噴水速度工作，在某地區(qū)用太陽能電池組產(chǎn)生的電能供該系統(tǒng)使用，根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽能電池板的最小面積s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

已知：太陽輻射的總功率P0=4×1026W，太陽到地球的距離，太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有的能量損耗，該系統(tǒng)所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率為。電動(dòng)機(jī)的抽水效率為75%

【答案】（1）10m/s；（2）992W；（3）8．5m2。

【解析】

試題分析：（1）離開水管水做平拋運(yùn)動(dòng)…（2分）

水平方向 x=v0t ①…（1分）

豎直方向h=gt2 ②（1分）

代值 t=0．6s，v0=10m/s…（2分）

（2）每秒鐘水泵對(duì)水做的功W=mg（h+H）+mv02 ③…（2分）

m=ρv體 ④…（1分）v體=S·v0t ⑤（1分）t=1s

代值m=4kg（1分） W=992J P==992W（1分）

（3）當(dāng)太陽垂直電池板照射時(shí)所需面積最小設(shè)為S…（1分）

若無能量損失，太陽能電池接收太陽能功率P′， =…（1分）S0=4πr2…（1分）

太陽能電池實(shí)際接收功率P=（1-30%）P′；由于P機(jī)=992W=P×15%×75%（1分）代值得S=8．5m2（1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，一個(gè)電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）．則下列說法正確的是（ ）

A．B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)E=1V/m

B．由C到A的過程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大

C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，電勢(shì)逐漸升高

D．AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=-5V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通常把蘿卜腌成咸菜需要幾十天，而把蘿卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的主要原因是

A.鹽的分子很小，容易進(jìn)入蘿卜中B.鹽分子間有相互作用的斥力

C.蘿卜分子間有空隙，易擴(kuò)散D.炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列語句中，描述分子熱運(yùn)動(dòng)的是（ ）

A.酒香不怕巷子深B.踏花歸去馬蹄香

C.影動(dòng)疑是玉人來D.風(fēng)沙刮地塞云愁

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b為豎直正對(duì)放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一比荷為帶正電粒子以速度為v0從兩板中間位置與a、b平等方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x（M、N點(diǎn)圖中未畫出）。則以下說法中正確的是

A．只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，則x減小

B．只增大初速度v0的大小，則x減小

C．只減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，則x不變

D．只減小為帶電粒子的比荷大小，則x不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑絕緣的水平面上，沿x軸0到d范圍內(nèi)存在電場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)的方向沿x軸正向，并且電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨x的分布如圖所示。將一質(zhì)量為m1，電量為的小球A，從O點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)小球A離開電場(chǎng)后與一個(gè)靜止且不帶電，質(zhì)量為m2的小球B發(fā)生碰撞（設(shè)碰撞過程中無機(jī)械能損失、小球A、B大小相同，碰撞過程中電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移）。

求：（1）當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)到0．5d時(shí)的加速度a的大��；

（2）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，并結(jié)合其他物理知識(shí):

a．在由0到d的過程中，電場(chǎng)對(duì)小球A所做的功

b．若x=0處電勢(shì)為0，試推導(dǎo)小球A電勢(shì)能EP的表達(dá)式

（3）為使質(zhì)點(diǎn)A離開電場(chǎng)后與質(zhì)點(diǎn)B能發(fā)生第二次碰撞，質(zhì)點(diǎn)A，質(zhì)點(diǎn)B的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況，如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

（1）圖乙中的 是力F1和F2的合力的實(shí)際值。（填或者）

（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果保持OC細(xì)繩位置不變，改變OB細(xì)繩的位置，那么連接OC細(xì)繩的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定會(huì)發(fā)生變化嗎？

答： （選填：“一定會(huì)”；“可能會(huì)”；或“一定不會(huì)”）

（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是:

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點(diǎn)M和N各放一個(gè)點(diǎn)電荷，它們分別帶等量的異種電荷。E、F分別是AB邊和CD邊的中點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在MN的連線上，且MP=QN。在圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度相同、電勢(shì)相等的兩點(diǎn)是（ ）

A．E和F B．P和Q C．A和C D．C和D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法哪些是正確的（ ）

A.水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

B.氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

C.兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空（馬德堡半球），用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)

D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)

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