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=1.0

Question

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）试求：

（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η．

Answer 1

（1）水从喷口喷出后做平抛运动，下落高度h=12gt2解得t=2×1.810s=0.6s最大喷灌圆面半径x=a+v0t=1+10×0.6=7m喷灌最大面积S=πx2-πa2=3×（72-12）=144m2（2）电动机的输入功率P电=UI=220×4.0W=880W电动机的热功率...