Question

2010年春，我市部分縣區(qū)發(fā)生嚴(yán)重旱災(zāi)，某校師生飲水困難．抗旱突擊隊(duì)在離學(xué)校6千米遠(yuǎn)處探測(cè)到有地下水源，經(jīng)努力挖掘，在離地面10米深處挖到水源．突擊隊(duì)用柴油機(jī)帶動(dòng)抽水機(jī)將水抽上來，用汽車運(yùn)往學(xué)校，整套抽水設(shè)備的效率是10%．
（柴油的熱值：q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（1）汽車從水源處將水運(yùn)到學(xué)校用時(shí)10分鐘，問汽車的平均速度為多少米/秒？
（2）抽水機(jī)將質(zhì)量為20噸的水抽到地面所做的有用功是多少焦？消耗多少千克柴油？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知離學(xué)校的距離和所用時(shí)間，根據(jù)公式可求平均速度．
（2）已知水的質(zhì)量和被提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求抽水機(jī)做的有用功．已知整套抽水設(shè)備的效率，根據(jù)公式η=可求抽水設(shè)備的總功，總功就等于完全燃燒柴油釋放的能量，根據(jù)此等式可求燃燒柴油的質(zhì)量．
解答：解：（1）汽車的平均速度：=．
（2）質(zhì)量為20t的水的重力：G=m_水g=20×10³kg×10N/kg=2×10⁵N．
抽水機(jī)所做的有用功：W_有=Gh=2×10⁵N×10m=2×10⁶J
由η=
可得==2×10⁷J．
Q=W_總
由 Q=qm，得 m_柴油=．
答：汽車的平均速度為10m/s，有用功為2×10⁶J，燃燒柴油的質(zhì)量為0.47kg．
點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)面很廣，有速度、質(zhì)量、有用功、總功、機(jī)械效率、熱值等的計(jì)算，實(shí)際是考查公式的靈活應(yīng)用能力．同時(shí)也告訴學(xué)生要注意節(jié)約用水．