Question

18．如圖展示了一個(gè)極具想像力的設(shè)想，其大意是：上面水池中的水流下來，沖擊葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；葉輪帶動(dòng)打磨輪和水泵的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；人利用打磨輪打磨工件，同時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中…，只要一開始在上面水池中注滿水，就能通過水的上下循環(huán)，使機(jī)器不停地工作．
①你認(rèn)為，上面水池中流下來的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？不能．（選填“能”或“不能”）
②這個(gè)設(shè)想曾得到不少人的贊許，并把這個(gè)裝置譽(yù)為“永動(dòng)機(jī)”．請運(yùn)用你掌握的知識，說明這個(gè)裝置是否真能“永動(dòng)”？不能（選填“能”或“不能”）
③該裝置是否遵循能量守恒定律？遵循．（選填“遵循”或“不遵循”）

Answer 1

分析 此題要從能量的角度入手去分析解決：水從高處落下沖擊葉輪，有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能，還有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為掉入水池中的水的動(dòng)能．轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能的那部分能量也沒有全部提供給水泵用來提升水，還有一部分用來打磨物體及轉(zhuǎn)動(dòng)部分摩擦做功．總之，明確在這個(gè)過程中存在著能量的流失是解此題的關(guān)鍵．

解答 解：①不能．因?yàn)�，高處水池中水的重力勢能，只有部分轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能；而葉輪的動(dòng)能部分用來打磨物體及轉(zhuǎn)動(dòng)部分摩擦做功，不會(huì)全部提供給水泵用來提升水．或簡答為“用于水泵提升水的能量只是從上面流下的水的動(dòng)能的一部分”．
②不能．由于從上面流到下面水池過程中，由于用來打磨物體消耗能量，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中．即流下來的水要比抽上去的水多，隨著時(shí)間的推移，上面水池中的水越來越少，一定時(shí)間后便不再有水從上面流下來，所以這個(gè)裝置不能夠“永動(dòng)”．
③由以上的分析可知，該裝置中存在能量的損失，但損失的能量并沒有消失，而是轉(zhuǎn)化為其它形式，該裝置扔遵循能量守恒定律．
故答案為：①不能；②不能；③遵循．

點(diǎn)評 本題考查了能量守恒定律的應(yīng)用，明確裝置中的能量轉(zhuǎn)化過程，知道能量的損失是解此題的核心．