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2023年高考山东卷
)
15.
电磁炮灭火消防车(图甲)采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能,设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示,若电磁炮正对高楼,与高楼之间的水平距离L=60m,灭火弹出膛速度,方向与水平面夹角
,不计炮口离地面高度及空气阻力,取重力加速度大小
,
。
(1)求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H;
(2)已知电容器储存的电能,转化为灭火弹动能的效率
,灭火弹的质量为3kg,电容
,电容器工作电压U应设置为多少?
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【答案】(1)60m;(2)
【解析】
【详解】(1)灭火弹做斜向上抛运动,则水平方向上有
竖直方向上有
代入数据联立解得
(2)根据题意可知
又因为
联立可得
编辑:小徐