题目内容
【题目】消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成,如图所示,消防员甲持水枪离地高度为H,建筑物上的着火点A距地面高为h,水枪与着火点的水平距离为
,水泵的功率为P,整个供水系统的效率
.假设水从水枪水平射出,水枪出水速度
,水枪每秒出水量
,不计空气阻力,取
.
(1)若
,水枪正中起火点A,求水泵的功率P;
(2)若在消防员甲正下方地面上,另一消防员乙手持水枪斜向上对高
的着火点B进行灭火,水恰能到达着火点B并顺着建筑物流下,求水对B处建筑物的冲击力大小.
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【答案】(1)
(2)600N
【解析】
(1)设在
时间内出水质量为m,由动能关系得
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其中
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解得
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(2)把水的斜抛运动看作逆向平抛运动,则有
,![]()
解得
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取
时间内与建筑物相碰的水为研究对象,设建筑物对水的作用力为F,由动量定理得
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解得
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根据牛顿第三定律得出水对B处建筑物的冲击力为
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则大小为600N.
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