【題目】如圖甲所示，校園中的“噴泉”從水面以相同傾斜角度和速度大小噴射而出，水滴下落擊打水面形成層層漣漪甚為美觀。水滴的運動為一般的拋體運動，它的受力情況與平拋運動相同，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運動的方法來研究一般的拋體運動。圖甲中所示噴泉水滴的運動軌跡如圖乙中所示，上升的最大高度為h，水滴下落在水面的位置距噴水口的距離為d。已知噴出口的水流量Q（流量Q定義為單位時間內(nèi)噴出水的體積），水的密度為ρ，重力加速度為g。

（1）求上述噴泉中水從噴水口噴出時的速度大小v。

（2）如圖乙所示，若該“噴泉”是采用水泵將水先從距水面下深度為H處由靜止提升至水面，然后再噴射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率為η，求水泵抽水的平均功率P。

【答案】(1)(2)

【解析】

（1）由運動的合成與分解及平拋運動規(guī)律可知:

豎直方向

水平方向

解得

水從噴口噴出時豎直方向

所以水從噴口噴出時的速度大小為

（2）在Δt時間內(nèi)，噴射出水的質(zhì)量Δm=ρQΔt

對Δt時間內(nèi)噴出的水，在最高點的動能

由功能關(guān)系，ηPΔt=Δm（H+h）g+

解得P=

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動，邊長為L，總電阻為R，ab邊質(zhì)量為m，其他三邊質(zhì)量不計，現(xiàn)將abcd拉至水平位置，并由靜止釋放，經(jīng)時間t到達豎直位置，產(chǎn)生熱量為Q，若重力加速度為g，則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，在水平虛線上方有磁感應(yīng)強度為2B、方向水平向右的勻強磁場，下方有磁感應(yīng)強度為B、方向水平向左的勻強磁場．邊長為l的正方形線圈放置在兩個磁場中，線圈平面與水平虛線成α角，線圈分處在兩個磁場中的面積相等，則穿過線圈上方的磁通量的大小為_______，穿過線圈下方的磁通量的大小為_______，穿過線圈平面的磁通量的大小為______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的v－t圖線，根據(jù)圖線可以判斷(　　)

A. 甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運動，加速度大小相同，方向相同

B. 兩球在t＝8 s時相距最遠

C. 兩球在t＝2 s時速率相等

D. 兩球在t＝8 s時相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日在海南文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，完成了與天宮二號空間實驗室交會對接。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。

（1）求質(zhì)量為m的飛船在距地面高度為h的圓軌道運行時的向心力和向心加速度大小。

（2）若飛船停泊于赤道上，考慮地球的自轉(zhuǎn)因素，自轉(zhuǎn)周期為T0，求飛船內(nèi)質(zhì)量為m0的小物體所受重力大小G0。

（3）發(fā)射同一衛(wèi)星到地球同步軌道時，航天發(fā)射場一般選取低緯度還是高緯度發(fā)射基地更為合理？原因是什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一傾角為、上表面光滑的斜面體固定在水平地面上，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的上端固定在斜面上，下端與質(zhì)量為m的小滑塊連接且彈簧與斜面平行，如圖所示。用外力控制小滑塊使彈簧處于原長，某時刻撤去外力，小滑塊從靜止開始自由運動。已知：斜面足夠長，重力加速度為g。

（1）求：小滑塊運動到平衡位置時的加速度大小；

（2）若小滑塊在斜面上振動的周期為T，沿斜面向下運動經(jīng)過平衡位置時開始計時，請寫出小滑塊振動過程中位移x隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系式；

（3）愛鉆研的小明同學思考能否將重力勢能和彈性勢能這兩個勢能等效地看成一個勢能。試幫助小明論述是否可以引進“等效勢能”。若可以，以小滑塊運動的平衡位置為坐標原點O，平行斜面向上建立一維坐標系Ox，求出“等效勢能”的表達式（規(guī)定坐標原點為“等效勢能”的零點）；若不可以，請說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，A車原來臨時停在一水平路面上，B車在后面勻速向A車靠近，A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車，以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t＝0)，A、B兩車的v－t圖象如圖乙所示．已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1＝12 m.

(1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大�。�

(2)若A、B兩車不會相撞，則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t＝0)兩車的距離s0應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑斜面固定在水平面上，輕質(zhì)彈簧與A、B物塊相連，A、C物塊由跨過光滑小滑輪的輕繩連接．初始時刻，C在外力作用下靜止，繩中恰好無拉力，B放置在水平面上，A靜止．現(xiàn)撤去外力，物塊C沿斜面向下運動，當C運動到最低點時，B剛好離開地面．已知A、B的質(zhì)量均為m，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則上述過程中

A. C的質(zhì)量mC可能小于m

B. C的速度最大時，A的加速度為零

C. C的速度最大時，彈簧彈性勢能最小

D. A、B、C系統(tǒng)的機械能先變小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，虛線為中心線，A、B板間加上穩(wěn)定的電壓，有三個帶電微粒a、b、c從靠近A板邊緣處以相同水平的初速度射入板間，a從中心線上M點飛出板間區(qū)域，b從B板右側(cè)邊緣飛出，c落在B板間的中點N處，不計微粒的重力，則帶電微粒a、b、c的比荷關(guān)系為

A. B.

C. D.

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