進(jìn)入21世紀(jì)，低碳環(huán)保、注重新能的開(kāi)發(fā)與利用的理念，已經(jīng)日益融入生產(chǎn)、生活之中。某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，噴口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋轉(zhuǎn)，噴口離轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離a=1.0m水可沿水平方向噴出，噴水的最大速率v0=10m/s，每秒噴出水的質(zhì)量m0=7.0kg。所用的水是從井下抽取的，井中水面離地面的高度H=3.2m，并一直保持不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)電樞線圈電阻r=5.0Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電壓U=220V，輸入電流I=4.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的最大輸入功率。水泵的輸出功率與輸入功率之比稱為水泵的抽水效率。(計(jì)算時(shí)取3，球體表面積公式）試求：

⑴求這個(gè)噴灌系統(tǒng)所能噴灌的最大面積S；

⑵假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，求水泵的抽水效率；

⑶假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，在某地區(qū)將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能直接供該系統(tǒng)使用，根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積。

(已知：太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30％的能量損耗，太陽(yáng)輻射的總功率，太陽(yáng)到地球的距離，太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15％。)


【答案】(1) ；(2) ；(3)

【命題立意】本題旨在考查科技閱讀應(yīng)用物理知識(shí)實(shí)際應(yīng)用考查題，它包含的知識(shí)點(diǎn)有：平拋運(yùn)動(dòng)、電功率、機(jī)械效率等。

【解析】⑴水從噴口噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度

最大噴灌圓面半徑 

噴灌最大面積 

(說(shuō)明：①若取3.14，則同樣給分；②最大面積根據(jù) 求解不扣分；③圓面半徑由求解要扣除相關(guān)分)

⑵電動(dòng)機(jī)的輸入功率

電動(dòng)機(jī)的熱功率 

水泵的輸入功率等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率

水泵的輸出功率 其中 求得

水泵效率   （1分）

⑶電池板最小面積接收太陽(yáng)能的功率：

電池板接收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的功率：

聯(lián)立以上二式得：

(說(shuō)明：直接由，代入數(shù)據(jù)得；若取3.14，則同樣給分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，小球B放在真空容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長(zhǎng)，將它們以初速度V0豎直向上拋出，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

　 A． 若不計(jì)空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B有向上的支持力

　 B． 若考慮空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B的壓力向下

　 C． 若考慮空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A的壓力向上

　 D． 若不計(jì)空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A沒(méi)有壓力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊，圖中木塊傾角θ，木塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為µ，木塊重為G，現(xiàn)用一水平恒力F推木塊，使木塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，則物體所受地面摩擦力大小為（　�。�

　 A． f=F B． f=

　 C． f=µmg D． f=µ（mgsinθ+Fcosθ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線。P、Q為CD軸上在O點(diǎn)兩側(cè)，離O點(diǎn)距離相等的二點(diǎn)。如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)都相等。則下列判斷正確的是（   ）

A．P點(diǎn)的電勢(shì)與Q點(diǎn)的電勢(shì)相等

B．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等

C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D．帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：

A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。

B．用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示，由此讀出l=_______mm。

C．由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=_______cm。

D．將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門2。

E．從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖1中未畫(huà)出）上分別讀出擋光條通過(guò)光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2。

F．用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m。

用表示直接測(cè)量量的字母寫(xiě)出下列所求物理量的表達(dá)式：

（1）在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEp=______（重力加速度為g）。

（2）如果ΔEp=___________，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


小明同學(xué)騎著一輛變速自行車上學(xué)，他想測(cè)一下騎車的最大速度．在上學(xué)途中他選擇了最高的變速比（輪盤(pán)與飛輪齒數(shù)比），并測(cè)得在這種情況下蹬動(dòng)輪盤(pán)的最大轉(zhuǎn)速是每1s輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，然后他數(shù)得自行車后輪上的飛輪6個(gè)齒盤(pán)和腳踏輪盤(pán)上3個(gè)齒盤(pán)的齒數(shù)如表所示，并測(cè)得后輪的直徑為70cm．由此可求得他騎車的最大速度是多少米每秒（　　）

名稱

輪盤(pán)

飛輪

齒數(shù)/個(gè)

45

38

28

15

16

18

21

24

28

　

A．

2.1π

B．

2.0π

C．

0.7π

D．

1.1π

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


兩平行導(dǎo)體板間距為d，兩導(dǎo)體板加電壓U，不計(jì)重力的電子以平行于極板的速度v射入兩極板之間，沿極板方向運(yùn)動(dòng)距離為L(zhǎng)時(shí)側(cè)移為y．如果要使電子的側(cè)移y′=，僅改變一個(gè)量，下列哪些措施可行（　�。�

　

A．

改變兩平行導(dǎo)體板間距為原來(lái)的一半

　

B．

改變兩導(dǎo)體板所加電壓為原來(lái)的一半

　

C．

改變電子沿極板方向運(yùn)動(dòng)距離為原來(lái)的一半

　

D．

改變電子射入兩極板時(shí)的速度為原來(lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是（   ）

A．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長(zhǎng)些

B．兩根繩必須等長(zhǎng)

C．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是（　�。�

　

A．

M帶負(fù)電，N帶正電

　

B．

M的速率小于N的速率

　

C．

洛倫茲力對(duì)M、N做正功

　

D．

M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間

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