题目内容
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
，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率
，每秒喷出水的质量
。所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度
，并一直保持不变。水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻
。电动机正常工作时，电动机的输入电压
，输入电流
。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
可取3，球体表面积公式
）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积
；（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率
；（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
。已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有
％的能量损耗，太阳辐射的总功率
，太阳到地球的距离
，太阳能电池的能量转化效率约为
％，蓄电池释放电能的效率约为
％。“影”是生活中常见的光现象，下列说法错误的是（ ）
A.皮影戏中的手影——光的直线传播 B湖水中的倒影——平面镜成像
C.同学们爱看的电影——凸透镜成像 D.摄影留恋的“影”——光的反射
（1）
（2）
（3）
D解析:
（1）（6分）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度：
（2分）
最大水平位移：
（2分）
喷灌面积： （2分）
（2）（6分）电动机的输入功率：
（1分）
电动机的热功率：
（1分）
水泵的输入功率等于电动机的输出功率：
（1分）
水泵的输出功率：
（1分）
可求得 
（1分）
水泵效率： （1分）
（3）（8分）
解答：电池板最小面积
接收太阳能的功率：
（3分）
电池板接收太阳能转化为电能的功率：
（3分）
联立以上二式得： （2分）
（或直接由：
，代入数据得：）
（若
取3.14，则
同样给分）略
（2） （3） D解析:（1）（6分）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度：
（2分）最大水平位移：
（2分）喷灌面积：
（2分）（2）（6分）电动机的输入功率：
（1分）电动机的热功率：
（1分）水泵的输入功率等于电动机的输出功率：
（1分）水泵的输出功率：
（1分） 可求得 （1分）水泵效率：
（1分）（3）（8分）
解答：电池板最小面积
接收太阳能的功率： （3分）电池板接收太阳能转化为电能的功率：
（3分）联立以上二式得：
（2分）（或直接由：
，代入数据得：）（若
取3.14，则同样给分）略 
练习册系列答案
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中国自己的航空母舰“辽宁号”已经交付我国海军使用，舰载机“歼15“也已经成功地在航母甲板上实现了起降．
风光互补发电系统是一将太阳能和风能转化为电能的装置．该系统无空气污染、无噪音、不产生废弃物．因此风光互补发电系统是一种自然、清洁的能源．该系统已经在路灯，野外作业的渔船，山区牧民家等大规模的普及．
Ⅰ．某渔船上安装了“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，此装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成．
（1）该装置的总质量为40kg，与渔船的总接触面积为0.32m2，对渔船的压强多大 （g取10N/kg）？
（2）“风光互补发电”装置的发电功率为500W，正常工作1小时可产生多少电能？
（3）如图是不同发电方式的CO2排放量，若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，正常发电8h至少减少CO2排放多少kg？
Ⅱ．如图是某公司开发生产了“风光互补路灯”，该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用．为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20%左右即停止电能输出．
下表为某型号风光互补路灯系统配置方案．问：
| 风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
| 最小启动风速 | 1.0m/s | 太阳能电池 | 36W |
| 最小充电风速 | 2.0m/s | 太阳能转换效率 | 15% |
| 最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 500Ah-12V |
| 最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
（2）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想太阳能电池的最大功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要多大？
