妥甸中學教學樓樓頂上有一個邊長為5m的正方形(體)蓄水池,準備用一臺功率為10kw的抽水機,把水抽到距水面10m高的蓄水池中,抽水機30min剛好將蓄水池抽滿,求:
(1)抽水機對水做的功;
(2)抽水機的效率;
(3)蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強;
(4)水是生命之源,請你寫出日常生活中的兩項利用所學物理知識的節(jié)水措施.
【答案】
分析:(1)知道要抽水的體積(根據正方形蓄水池的邊長得到)可以求水的質量、重力,進一步利用功的公式計算對水做的有用功;
(2)已知抽水機的功率和工作時間,根據W=Pt可求總功,再根據η=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150014001075980/SYS201310241500140010759023_DA/0.png)
計算機械效率;
(3)已知蓄水池的深度,根據p=ρgh求出所受到的水的壓強;
(4)從日常生活中,自己能做到的,找出節(jié)水措施,例如循環(huán)利用、不浪費等.
解答:解:(1)水的體積V=a
3=(5m)
3=125m
3,
水的質量:m=ρV=1×10
3kg/m
3×125m
3=1.25×10
5kg,
水的重力:G=mg=1.25×10
5kg×10N/kg=1.25×10
6N,
對水做的有用功:
W
有=Gh=1.25×10
6N×10m=1.25×10
7J;
(2)∵P=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150014001075980/SYS201310241500140010759023_DA/1.png)
∴總功:W
總=Pt=1×10
4W×30×60s=1.8×10
7J,
∴抽水機的效率:η=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150014001075980/SYS201310241500140010759023_DA/2.png)
×100%=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150014001075980/SYS201310241500140010759023_DA/3.png)
×100%≈69.4%;
(3)蓄水池蓄滿水時水深5m,
∵p=ρgh,
∴蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強:p=ρgh=1.0×10
3kg/m
3×10N/kg×5m=5×10
4Pa;
(4)節(jié)水措施:①防止水的跑冒滴漏,應安裝節(jié)水型的器具;
②將衛(wèi)生間的水箱浮球向上調整2厘米,可達到節(jié)水目的;
③洗澡時避免長時間沖淋,而應間斷放水淋�。�
答:(1)抽水機對水做的功1.25×10
7J;
(2)抽水機的效率69.4%;
(3)蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強5×10
4Pa;
(4)節(jié)水措施:①安裝節(jié)水型的器具;②間斷放水淋�。�
點評:本題考查了功的計算、效率的計算和壓強的計算,雖綜合性強,但屬于基礎,難易適中.