练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    某农田自动灌溉的喷射装置的截面图如图所示，它主要由水泵、竖直的细输水管道和喷头组成，喷头的喷嘴（长度可忽略不计）离地面的高度为h。水泵启动后，水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出，在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R，此时喷嘴每秒喷出水的质量为m0 ,整个供水系统的效率恒为η。忽略水池中水泵与地面的高度差，不计水进入水泵时的速度以及空气阻力，重力加速度为g。

    （1）求水从喷嘴喷出时的速度v；
    （2）求水泵的功率p；
    （3）若要浇灌离输水管道中心R1处的蔬菜，求此时喷嘴每秒钟喷出水 
    的质量m1和水泵的功率p1。
    （1） 
    （2）P＝m0g(R2+4h2)/ 4hη
    （3）m1＝R1 m0 /R，P1＝m0gR1(R1 2+4h2)/ 4hRη

    试题分析：（1）据题意，水从喷嘴出来的运动可以看成平抛运动，则有


    则水的平抛速度为：
    （2）水泵对单位质量的水做功w转化为水的机械能，由于转化率为为，则单位质量的水增加的机械能为E=w；
    则水泵的功率为P= w/t，而单位质量的水增加的势能为

    单位质量的水增加的动能为：

    则单位质量的水增加的机械能E=
    则水泵的功率为P=W/t=E/=
    （3）已知喷嘴可以把单位质量m0的水喷到水平距离为R的地方，
    设水的密度为ρ，喷嘴的横截面积为s，则单位质量的水有以下关系：

    要把水喷到水平距离为R1的地方，此时喷嘴喷出的水的单位质量为：

    可以求得
    水泵对单位质量的水做功为w1，则水泵的功率为

    由于水泵的效率为，则水泵将单位质量的水压到h高处增加的机械能为
    E=W
    而单位质量的水m1增加的动能为

    单位质量的水增加的重力势能为

    则单位质量的水增加的机械能为

    据以上计算可得水泵的功率为
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （13分）如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，MN为半径、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面，该曲面为在竖直面内截面半径的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点，水平飞出后落到PQ上的S点，取g =10m/s2。求：

    （1）小球到达N点时速度的大小；
    （2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能的大小；
    （3）钢珠落到圆弧PQ上S点时速度的大小。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ（θ<90°），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ．若弹丸质量均为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，求：两粒弹丸的水平速度之比为多少?

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    某同学在学校运动会上采用背跃式跳高获得了冠军，若该同学身高为h，跳高时身体横着越过高为H的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为
    A．B．
    C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，质量为M的厚壁塑料管B内有一个质量为m的小塑料球A，塑料球A的直径略小于塑料管B的内径，且M ≥m； A和B之间有一根极短的轻弹簧，轻弹簧与A、B不连接。将此装置从B下端离地板的高度H处由静止释放，B触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着A脱离B竖直上升，而B恰好停留在地板上。不计空气阻力及A与B内壁的摩擦。求：

    （1）塑料球A上升的高度；
    （2）弹簧中能达到的最大弹性势能。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是(      )
    A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
    B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
    C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh
    D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (10分)如图10所示，半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘C处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始时，m1、m2两球静止，且m1＞m2，试求：

    (1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度．
    (2)为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系．
    (3)若A点离地高度为2R，m1滑到A点时绳子突然断开，则m1落地点离A点的水平距离是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为m带电荷量为＋Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0 。不计＋Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（    ）

    A.小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒 
    B. C点电势比D点电势高
    C. M点电势为
    D.小球对轨道最低点C处的压力大小为

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，小球B与物块A质量相等，杆两端固定且足够长。现将物块A由静止从与O等高位置释放后，下落到轻绳与杆的夹角为θ时物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB。则下列说法中正确的是
    A．vA=vB
    B．vB=vAsinθ
    C．小球B增加的重力势能等于物块A减少重力势能
    D．小球B增加的机械能等于物块A减少机械能

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案