【題目】超高壓水刀是一種新技術(shù)產(chǎn)品,一般由水泵、射流發(fā)生裝置、工作機(jī)構(gòu)等組成.它將普通水經(jīng)過(guò)多級(jí)增壓后,通過(guò)一個(gè)極細(xì)的噴嘴噴出一道高速“水箭”,可以對(duì)堅(jiān)硬物體實(shí)施切割,如圖所示.某超高壓水刀噴嘴橫截面積S=5×10﹣8m2 , 噴水速度v=800m/s,高速“水箭”對(duì)該切割面的壓強(qiáng)p=300MPa.已知水泵電機(jī)功率P=20kW,水的密度ρ=1.0×103kg/m3 . 求:

(1)
水刀正常工作1min消耗的電能
(2)
高速“水箭”對(duì)切割面的壓力
(3)
每秒鐘從噴嘴噴出的水的質(zhì)量
(4)
水刀的效率

【答案】
(1)

解:由P=可得:消耗的電能:

W=Pt=20000W×60s=1.2×106J;

答:(1)水刀正常工作1min消耗的電能1.2×106J.


(2)

解:p=300MPa=300×106Pa=3×108Pa,

由p=得:

F=pS=3×108PaPa×5×108m2=15N

答:高速“水箭”對(duì)切割面的壓力15N


(3)

解:每秒鐘噴出水的體積為:

V=SL=Svt=5×108m2×800m/s×1s=4×105 m3

由ρ=得水的質(zhì)量為:

m=ρV=1.0×103kg/m3×4×105 m3=0.04kg

答:每秒鐘從噴嘴噴出的水的質(zhì)量0.04kg


(4)

解:水刀的功率為:

P1===Fv=15N×800m/s=12000W=12kW

效率為:

η=×100%=×100%=60%.

答:水刀的效率60%.


【解析】(1)利用W=Pt求出消耗的電能;
(2)利用壓強(qiáng)公式結(jié)合面積求出壓力大;
(3)根據(jù)流速、時(shí)間和橫截面積求出流出水的體積,結(jié)合密度公式求出水的質(zhì)量;
(4)先求出水刀的功率,再利用效率公式求出效率.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓恒定,小燈泡L1、L2均標(biāo)有“6V 3W”的字樣(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響),當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),燈泡L1正常發(fā)光,則電源電壓為 V;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電路的總功率為 W.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理興趣小組探究”凸透鏡成像規(guī)律“的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,凸透鏡固定在50cm處,光屏和蠟燭分別在凸透鏡兩側(cè).

(1)當(dāng)蠟燭移到20cm處時(shí),移動(dòng)光屏到80cm處時(shí),在光屏上成一個(gè)等大、清晰的像,則凸透鏡的焦距是 cm.

(2)凸透鏡位置不變,又將蠟燭從20cm處移到10cm處時(shí),光屏上要成清晰的像,光屏應(yīng)從80cm處向 (填”左“或”右“)移動(dòng),則所成的像是 (選填”放大“、”等大“或”縮小“)實(shí)像.在生活中的應(yīng)用是

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】聲速、回聲

聲  速:15 ℃時(shí)空氣中的聲速是________

影響聲速的因素:聲音的傳播速度與介質(zhì)的_________________有關(guān).一般情況下聲音在_____-中傳播得快,在_________--中次之,在_______中傳播得慢.

回  聲:聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)被__________回來(lái),形成回聲,區(qū)分原聲與回聲的時(shí)間間隔應(yīng)大于___________-s,也就是發(fā)聲體距離障礙物應(yīng)大于_____________米.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω.當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖線段AB表示.求:

(1)電源電壓
(2)
滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小鷺設(shè)計(jì)的“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)方案如圖所示

(1)為了測(cè)木塊受到的摩擦力,小鷺用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做運(yùn)動(dòng).

(2)
下列現(xiàn)象中應(yīng)用了從圖甲、乙實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論的是( )
A.足球守門員戴著防滑手套
B.用力壓住橡皮,擦去寫錯(cuò)的字
C.移動(dòng)很重的石塊時(shí),在地上鋪設(shè)滾木
D.氣墊船噴出強(qiáng)氣流,在船底和水之間形成氣墊
(3)
為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面是否有關(guān),如圖丙所示,小鷺豎直向下切去一半木塊,測(cè)得摩擦力大小是圖甲中的一半,于是得出,摩擦力大小與接觸面積大小成正比.你認(rèn)為此結(jié)論是否正確,為什么?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物理小組探究“彈簧的伸長(zhǎng)量與其受到拉力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)如圖所示的彈簧測(cè)力計(jì),它的量程是:________,它的分度值是 __________。

(2)探究過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出彈簧的伸長(zhǎng)量與其受到的拉力的關(guān)系圖像。

(3)彈簧的伸長(zhǎng)量為3.5cm時(shí),彈簧受到的拉力是_________N。(4)由圖線得出:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量和其受到的拉力成__________ 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)表格和圖象,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A. 甲液體的密度大于乙液體的密度

B. 當(dāng)深度相同時(shí),甲乙兩液體的壓強(qiáng)之比為4:6

C. 當(dāng)深度變?yōu)?/span>20cm時(shí),甲液體的壓強(qiáng)為30Pa

D. 丙液體的壓強(qiáng)與深度關(guān)系圖象在甲乙之間,則丙可能是鹽水

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖 (a)所示電路,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( 。

A.8V 2V
B.10V 2V
C.2V 8V
D.2V 10V

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案