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 水平方向 时间t0内喷出的水的质量 m=ρV=ρv0t0S 每秒喷出的水的质量 联立以上各式解得 b．时间t0内水泵输出功 输出功率 解得 （2） 取与地面作用的一小块水Δm为研究对象 根据动量定理 由题意可知 解得

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