题目内容
如图所示，某喷泉竖直向上喷出的水柱高出水面达h=80m，喷水口横截面积S=5.0×10-3m2，喷口高出水面部分的高度忽略不计，水在喷出喷水口之前重力不计，不计空气阻力，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10m/s2．（答案要求两位有效数字）求：（1）水从喷口喷出的初速度v的大小．
（2）连续喷水时水流稳定后空中总有多少m3的水．
（3）喷水消耗的功率．
【答案】分析：（1）根据水做竖直上抛运动，结合运动学公式，即可求解；
（2）由水落回水面的时间，可求出空中水的总体积；
（3）设t时间内喷出水的动能，根据Pt=EK从而即可求解．
解答：解：（1）水做竖直上抛运动
…①
得：v=40m/s…②
（2）水从喷出到落回水面的时间为
…③
空中总有水的体积V=vst…④
得：V=1.6m3…⑤
（3）设t时间有质量为m的水喷出
…⑥
得：p=1.6×105W…⑦
答：（1）水从喷口喷出的初速度v的大小40m/s．
（2）连续喷水时水流稳定后空中总有1.6m3的水．
（3）喷水消耗的功率1.6×105W．
点评：考查竖直上抛运动的规律，掌握运动学公式的应用，注意本题建立正确的物体模型是解题的关键之处．
（2）由水落回水面的时间，可求出空中水的总体积；
（3）设t时间内喷出水的动能，根据Pt=EK从而即可求解．
解答：解：（1）水做竖直上抛运动
…①得：v=40m/s…②
（2）水从喷出到落回水面的时间为
…③空中总有水的体积V=vst…④
得：V=1.6m3…⑤
（3）设t时间有质量为m的水喷出
…⑥得：p=1.6×105W…⑦
答：（1）水从喷口喷出的初速度v的大小40m/s．
（2）连续喷水时水流稳定后空中总有1.6m3的水．
（3）喷水消耗的功率1.6×105W．
点评：考查竖直上抛运动的规律，掌握运动学公式的应用，注意本题建立正确的物体模型是解题的关键之处．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，某喷泉竖直向上以初速度v0喷出的水柱高出水面的高度为h，喷水口的横截面积为S，喷口高出水面部分的高度忽略不计，水在喷出喷水口之前重力不计，不计空气阻力，水的密度为ρ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，某喷泉竖直向上喷出的水柱高出水面达h=80m，喷水口横截面积S=5.0×10-3m2，喷口高出水面部分的高度忽略不计，水在喷出喷水口之前重力不计，不计空气阻力，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10m/s2．（答案要求两位有效数字）求：
某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h．水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R．已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失．求：
