练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    节水喷灌系统已经在我国很多地区使用．某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=15m/s，每秒喷出水的质量m0=4.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π可取3，球体表面积公式s=4πr2）
    （1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s；
    （2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η；
    （3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积smin．
    已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离R=1.5×1011m，太阳能电池的能量转化效率约为15%，蓄电池释放电能的效率约为90%．
    精英家教网
    （1）水从喷口喷出后做平抛运动
    下落高度：h=
    1
    2
    gt2
    最大水平位移：x=v0t=9m
    喷灌面积：s=πx2=243m2
    （2）电动机的输入功率：P电=UI=880W
    电动机的热功率：P热=I2r=80W
    水泵的输入功率等于电动机的输出功率：P入=P电-P热=800W
    水泵的输出功率：P出=
    W
    t
    =
    1
    2
    mv02+mg(H+h)
    t

    又 m=m0t
    可求得  P出=600W
    水泵效率：η=
    P出
    P入
    ×100%=75%          
    （3）电池板的最小面积为Smin，接收到的太阳能的功率：P=
    P0
    4πR2
    ×70%×Smin
    电池板接收太阳能转化为电能的功率：P电=P×15%×90%=UI=880W
    则得
    P0
    4πR2
    ×70%×Smin×15%×90%=UI    ，
    代入数据得：Smin≈6.3m2
    答：（1）这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s是243m2；
    （2）假设系统总是以最大喷水速度工作，水泵的抽水效率η是75%；
    （3）所需太阳能电池板的最小面积smin为6.3m2．
    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：多选题

    网球练习者在球网正上方距地面H高处，将球以速度v水平击出，视为平抛运动，球刚好落在底线上，已知底线到球网的距离为l，则（　　）
    A．v=L
    g
    2H
    B．球在空中的运动时间为
    2H
    g
    C．从击球点到落地点球的位移为l
    D．球从击球点到落地点的位移与球的质量有关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，ABC三物体叠在一起放在水平面上，在水平力F的作用下三物体均处于静止状态.画出C物体的受力图.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图4所示，A、B物块叠放在水平面上，B受水平拉力F作用，使A、B物体一起沿水平面做匀速运动，试分析A、B之间和B与地面之间是否有摩擦力存在. 

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：船营区模拟 题型：问答题

    高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性．某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图24所示的示意图．其中AB段是助滑坡，倾角a=37°；BC段是水平起跳台；CD段是着陆坡，倾角θ=30°；DE段是水平的停止区，AB段与BC段圆滑相连．轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m，水平起跳台BC长s=4.0m．运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，运动员在着陆坡CD上的着陆．设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，无初速滑下，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求
    （1）运动员在C点起跳时的速度大小
    （2）运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于运动和力，下列说法中正确的是（　　）
    A．物体运动速度变化越快，加速度越大
    B．做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力
    C．做匀速圆周运动的物体的加速度不变
    D．做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：闵行区一模 题型：问答题

    如图（a）所示，AB段是长S=10m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道．有一个质量m=0.1kg的小滑块，静止在A点，受一水平恒力F作用，从A点开始向B点运动，刚好到达B点时撤去力F．小滑块经过半圆弧轨道B点时，用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN，若改变水平恒力F的大小，FN会随之变化，实验得到FN-F图象如图（b），g取10m/s2．
    （1）若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出，恰好落在A点，则小滑块在C点的速度大小；
    （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大？
    （3）要使小滑块始终不脱离轨道，求水平恒力F的范围；

    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：丰台区一模 题型：问答题

    如图所示，竖直平面内的
    3
    4
    圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处．求：
    （1）小球通过轨道B点的速度大小；
    （2）释放点距A点的竖直高度；
    （3）落点C与A点的水平距离．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一个面积为S的矩形线圈，在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中的感应电动势e与时间t的关系如图B-5所示.感应电动势的最大值和周期可在图中直接读出，则磁场的磁感应强度为_______，在t=T/12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于________.

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案