题目

题型：不详难度：来源：

（18分）消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成.如图所示，消防水炮离地高度为，建筑物上的火点离地高度为，水炮与火点的水平距离为，水泵的功率为，整个供水系统的效率.假设水从水炮水平射出，不计空气阻力，取.
（1）若,，水炮出水速度，求水炮与起火建筑物之间的水平距离；
（2）在（1）问中，若水炮每秒出水量，求水泵的功率；
（3）当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水炮竖直下移至,假设供水系统的效率不变,水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为，则应为多大？

答案

（1） （2）  （3）

解析

试题分析：（1）根据平抛运动规律,有   （2分）
       （2分）
联立两式，代入数据得：  （2分）
（2）设在时间内出水质量为，由功能关系得: （3分）
取，则，有： （3分）
（3）注意到高度变化后，水流速度变化，1s内出水质量也将变化.
设1s内出水量为，水的密度为，速度为，水泡喷口的横截面积为S，有：
 ，  ， ，  （2分）
联立上述各式并代入数据得：    （1分）
 （1分）
由功能关系得：          （3分）
取，则，有：（3分）