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高中物理

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    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%.
    魔方格

    本题信息:2009年西城区一模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “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...” 主要考查您对

平抛运动

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平抛运动的定义:

将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。


平抛运动的特性:

以抛出点为坐标原点,水平初速度V0,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t:

①位移
分位移(水平方向),(竖直方向);
合位移(φ为合位移与x轴夹角)。
②速度
分速度(水平方向),Vy=gt(竖直方向);
合速度(θ为合速度V与x轴夹角)。
③平抛运动时间:(取决于竖直下落的高度)。
④水平射程:(取决于竖直下落的高度和初速度)。


类平抛运动:

 (1)定义当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,物体做类平抛运动。
 (2)类平抛运动的分解方法
  ①常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。
  ②特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为,,初速度分解为,然后分别在x、y方向上列方程求解。
(3)类平抛运动问题的求解思路
根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题——求出物体运动的加速度——根据具体问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解。
(4)类抛体运动
当物体在巨力作用下运动时,若物体的初速度不为零且与外力不在一条直线上,物体所做的运动就是类抛体运动。
在类抛体运动中可采用正交分解法处理问题,基本思路为:
 ①建立直角坐标系,将外力、初速度沿这两个方向分解。
 ②求出这两个方向上的加速度、初速度。
 ③确定这两个方向上的分运动性质,选择合适的方程求解。


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