Question

17．在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，人們利用電動(dòng)抽水機(jī)抽水，抽水機(jī)的銘牌如表所示，一次灌溉時(shí)抽水機(jī)連續(xù)正常工作1h40min，將100m³的水抽上8m的高處．試求：

大力牌電動(dòng)抽水機(jī)
工作電壓	220V
額定電流	10A

（1）此次抽水的總質(zhì)量是多少？
（2）抽水機(jī)對(duì)水做的有用功是多少？
（3）電動(dòng)機(jī)做的功是多少？
（4）抽水機(jī)工作時(shí)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道此次抽水的體積，根據(jù)m=ρV求出此次抽水的總質(zhì)量；
（2）根據(jù)W=Gh=mgh求出抽水機(jī)對(duì)水做的有用功；
（3）根據(jù)W=UIt求出電動(dòng)機(jī)做的功；
（4）抽水機(jī)對(duì)水做的有用功與電動(dòng)機(jī)做的功之比即為抽水機(jī)工作時(shí)的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，此次抽水的總質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100m³=1×10⁵kg；
（2）抽水機(jī)對(duì)水做的有用功：
W=Gh=mgh=1×10⁵kg×9.8N/kg×8m=7.84×10⁶J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，電動(dòng)機(jī)做的功：
W′=UIt=220V×10A×（1×3600s+40×60s）=1.32×10⁷J；
（4）抽水機(jī)工作時(shí)的效率：
η=$\frac{W}{W′}$×100%=$\frac{7.84×1{0}^{6}J}{1.32×1{0}^{7}J}$×100%≈59.4%．
答：（1）此次抽水的總質(zhì)量是1×10⁵kg；
（2）抽水機(jī)對(duì)水做的有用功是7.84×10⁶J；
（3）電動(dòng)機(jī)做的功是1.32×10⁷J；
（4）抽水機(jī)工作時(shí)的效率是59.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、做功公式、電功公式和效率公式的應(yīng)用，明確消耗的表達(dá)式是關(guān)鍵．