问题
选择题
如图所示为推行节水灌溉工程中使用的转动式喷水龙头的示意图．喷水口离地面的高度为5m，用效率为50%的抽水机从地下20m深的井里抽水，使水充满水口并以恒定的速率从该水龙头沿水平喷出．喷水口横截面积为10cm2，其喷灌半径为10m，若水的密度为1×103 kg/m3，不计空气阻力．带动该水泵的电动机的最小功率为（取g=10m/s2）（ ）
A．9×103W
B．6×103W
C．4.5×103W
D．3×103W
答案
解析：水从“龙头”沿水平喷出后做平抛运动，
h=
gt2，其喷灌半径为r=10m=v0t，得：v0=1 2 50gh
抽水机在t秒内抽的水的质量为m，根据动能定理可求得对m做的功为：
W=mg（H+h）+
mv02=ρSv0tg（H+h+1 2
）=v 20 2g
ρStg（H+26h）50gh
电动机的最小输出功率：P=
=W ηt
，5
(26h+H)ρgs2gh η
已知：h=5m，H=20m，S=10cm2，η=50%，ρ=1×103 kg/m3，
则P=6×103W；
故选C．