进入21世纪,低碳环保、注重新能源的开发与利用的理念,已经日益融入生产、生活之中。某节水喷灌系统如图所示,喷口距地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋转,喷口离转动中心的距离a=1.0m水可沿水平方向喷出,喷水的最大速率v0=10m/s,每秒喷出水的质量m0=7.0kg。所用的水是从井下抽取的,井中水面离地面的高度H=3.2m,并一直保持不变。水泵由电动机带动,电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω。电动机正常工作时,电动机的输入电压U=220V,输入电流I=4.0A。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π取3,球体表面积公式)试求:
⑴求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S;
⑵假设系统总是以最大喷水速度工作,求水泵的抽水效率η;
⑶假设系统总是以最大喷水速度工作,在某地区将太阳能电池产生的电能直接供该系统使用,根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积Smin。
(已知:太阳光传播到达地面的过程中大约有30%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15%。)
在一个水平面上建立x轴,在过原点O右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量q=5×10-8C、质量m=0.010 kg的带负电绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图所示,求:
(1)物块最终停止时的位置;(g取10 m/s2)
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量。
如图所示,一质量为m、带电量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.
⑴判断小球带何种电荷.
⑵求电场强度E.
⑶若在某时刻将细线突然剪断,求:经过t时间小球的速度v.
在相距40km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10V,电流表的示数为40mA,求发生短路处距A处有多远?如图所示.
摩托车在平直公路上从静止开始起动,a 1="1.6" m/s2,稍后匀速运动,然后减速,a2="6.4" m/s2,直到静止,共历时130s,行程1600m,求:
(1)摩托车行驶的最大速度vm;
(2)若摩托车从静止起动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间为多少?
某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从高h=80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从s=60m远处由静止向楼底先匀加速运动t1=3.0s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能落到汽车上(不计空气阻力,人和
汽车看作质点,汽车上有保护设施,g取10m/s2),求:
(1)汽车开到楼底的时间t;
(2)汽车匀加速运动时的加速度a和汽车匀速行驶的速度v