[题目]如图1所示为某农庄灌溉工程的示意图.地面与水面的距离为H.用水泵从水池抽水(抽水过程中H保持不变).龙头离地面高h.水管横截面积为S.水的密度为ρ.重力加速度为g.不计空气阻力.(1)水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出.水落地的位置到管口的水平距离为10h.设管口横截面上各处水的速度都相同.求:a．每秒内从管口流出的水的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图1所示为某农庄灌溉工程的示意图，地面与水面的距离为H。用水泵从水池抽水（抽水过程中H保持不变），龙头离地面高h，水管横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出，水落地的位置到管口的水平距离为10h。设管口横截面上各处水的速度都相同。求：

a．每秒内从管口流出的水的质量m0；

b．不计额外功的损失，水泵输出的功率P。

（2）在保证水管流量不变的前提下，在龙头后接一喷头，如图2所示。让水流竖直向下喷出，打在水平地面上不反弹，产生大小为F的冲击力。由于水与地面作用时间很短，可忽略重力的影响。求水流落地前瞬间的速度大小v。

【答案】（1）a．；b．；（2）。

【解析】

试题分析：（1）a．水从管口沿水平方向喷出做平抛运动，设水喷出时速度为v0，落地时间为t

竖直方向（1分）

水平方向（1分）

时间t0内喷出的水的质量 m=ρV=ρv0t0S （1分）

每秒喷出的水的质量（1分）

联立以上各式解得（2分）

b．时间t0内水泵输出功（2分）

输出功率（2分）

解得（2分）

（2）取与地面作用的一小块水Δm为研究对象

根据动量定理（2分）

由题意可知（2分）

解得（2分）

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