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右图为推行节水灌溉工程中使用的转动式喷水龙头的示意图。“龙头”离地面高h m,将水水平喷出,其喷灌半径为10h m,每分钟可喷水m kg,所用的水从地面以下H m深的井里抽取。设所用水泵(含电动机)的效率为η,不计空气阻力。求:⑴水从龙头中喷出时的速度v0
⑵水泵每分钟对水做的功W
⑶带动该水泵的电动机消耗的电功率P。
解:(1)平抛所用时间为t=
① 水平初速度为v=
②(2)1min内喷出水的动能为Ek=
mv2=25mgh ③水泵提水,1min内水所获得的重力势能为Ep=mg(H+h) ④1min内水泵对水所做功为W=Ek+Ep=mg(H+26h) ⑤(3)带动水泵的电动机的最小输出功率等于水泵输入功率P=
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