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    精英家教网某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h．水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R．已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失．求：
    （1）水从喷嘴喷出时的速率v；
    （2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m；
    （3）每个喷嘴的横截面积S0．
    分析：（1）水从喷嘴喷出后，做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移求出水从喷嘴喷出时的速率．
    （2）根据W=Pt求出水泵对水所做的功，结合动能定理求出输送水的总质量．
    （3）根据水的质量与喷出水的速度关系，m=NρS0vt，代入m，即可求得结果．
    解答：精英家教网解：
    （1）水从喷嘴喷出后做平抛运动，由平抛运动规律有
    R-r=vt①
    h=
    1
    2
    gt2      ②
    由①②式得：v=(R-r)
    g
    2h
     ③
    （2）在t时间内，水泵对水做的功
    W=Pt                ④
    由②④式得W=P
    2h
    g
                    ⑤
    由动能定理有W-mgh=
    1
    2
    mv2             ⑥
    由③⑤⑥式得m=
    4Ph
    		2gh
    g2[4h2+(R+r)2]
        ⑦
    （3）在t时间内喷出的水：m=ρ?NV=Nρ?S0vt  ⑧
    由①⑦⑧式得S0=
    4Ph
    		2gh
    Nρg2[4h2+(R+r)2](R-r)
    ⑨
    答：（1）水从喷嘴喷出时的速率v=(R-r)
    g
    2h
    ；
    （2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m=
    4Ph
    		2gh
    g2[4h2+(R+r)2]
    ；
    （3）每个喷嘴的横截面积S0=
    4Ph
    		2gh
    Nρg2[4h2+(R+r)2](R-r)
    点评：本题考查了平抛运动在实际生活中的运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和动能定理进行求解．
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    （1）水从喷嘴喷出时的速率v；
    （2）在水从喷嘴喷出到落至水面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m．

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    （1）水从喷嘴喷出时的速率v；

    （2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m；

    （3）每个喷嘴的横截面积S0。

     

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    ⑴水从喷嘴喷出时的速率．

    ⑵在水从喷嘴喷出到落人水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的的总质量m．

    ⑶每个喷嘴的横截面积S．

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