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    消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成。如图所示，消防水炮离地高度为H，建筑物上的火点离地高度为h，水炮与火点的水平距离为x，水泵的功率为P，整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水炮水平射出，其中水泵、输水管道没有画出，水泵放置于地面，不计空气阻力，取g=10m/s2。

    （1）、若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；

    （2）、在（1）问中，若水炮每秒出水量m0="60" kg，试求水泵的功率P；

    （3）、当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H´=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P´，则P´应为多大？

     

    【答案】

    （1）60m   （2）    （3）43.3kW

    【解析】

    试题分析：（1）根据平抛运动规律有:

                               ①                                                        

                                            ②

    联立上述两式，并代入数据得：                         ③

    （2）设在时间内出水质量为m，由功能关系得：          ④

    取，则，有                 ⑤

    （3）注意到高度变化后，水流速度变化，1s内出水质量也将变化。

    设1s内出水量为，水的密度为ρ，速度为,水炮喷口的横截面积为S，有

                         ⑥

                          ⑦

    联立上述各式并代入数据得：

                          ⑧

                                                           ⑨

    由功能关系得：

                                                     ⑩

    取，则，代入数据解得：

      

    考点：功能关系

    点评：此题是一道力学的综合题；涉及到功、功率、机械效率的知识；要将题目提供的数据与相关的计算紧密结合起来方可。

     

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    （1）若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；
    （2）在（1）问中，若水炮每秒出水量m0=60kg，求水泵的功率P；
    （3）当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H?=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P?，则P?应为多大？

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    （1）、若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；

    （2）、在（1）问中，若水炮每秒出水量m0=60 kg，试求水泵的功率P；

    （3）、当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H´=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P´，则P´应为多大？

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    （1）、若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；
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    科目：高中物理 来源：2015届安徽省高一下学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

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    （1）若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；

    （2）在（1）问中，若水炮每秒出水量m0="60" kg，求水泵的功率P；

    （3）当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H´=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P´，则P´应为多大？

     

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