Question

現(xiàn)在，許多農(nóng)村家庭的樓頂都修建了飲用水蓄水池．小明家的蓄水池的長(zhǎng)、寬、高分別為2m、2m、0.8m，他家的水井的深度為5m，蓄水池底到地面的高度為4m，有一天，小明用手表測(cè)得用潛水泵8min可以將蓄水池抽滿．試計(jì)算：
（1）小明家的蓄水池蓄滿水時(shí)的蓄水質(zhì)量；
（2）蓄水池蓄滿水后，距水池底部0.5m處所受到的水的壓強(qiáng)；
（3）小明家的潛水泵的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)體積公式求出蓄水池的容積，蓄水池的容積即為蓄滿水時(shí)水的體積，然后根據(jù)m=ρV求出蓄滿水時(shí)蓄水的質(zhì)量；
（2）根據(jù)題意求出距水池底部0.5m處水的深度，再根據(jù)p=ρgh求出所受到的水的壓強(qiáng)；
（3）先求出蓄水池中蓄滿水時(shí)，水上升的高度，即水井的深度加蓄水池底到地面的高度再加上蓄水池的高度，再根據(jù)W=Gh求出克服水的重力做的功，最后根據(jù)P=求出小明家的潛水泵的功率．
解答：解：（1）蓄水池蓄滿水時(shí)，水的體積：
V=abc=2m×2m×0.8m=3.2m³，
蓄水質(zhì)量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×3.2m³=3.2×10³kg=3.2t；
（2）蓄水池蓄滿水后，距水池底部0.5m處，
水的深度：
h=0.8m-0.5m=0.3m，
受到的水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（3）潛水泵做的功：
W=Gh=mgh′=3.2×10³kg×10N/kg×（5m+4m+0.8m）=3.136×10⁵J，
潛水泵的功率：
P==≈653W．
答：（1）小明家的蓄水池蓄滿水時(shí)的蓄水質(zhì)量為3.2t；
（2）蓄水池蓄滿水后，距水池底部0.5m處所受到的水的壓強(qiáng)為3000Pa；
（3）小明家的潛水泵的功率約為653W．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了質(zhì)量、壓強(qiáng)、功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是抽水機(jī)做功時(shí)水上升高度的計(jì)算，還要注意液體壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)水的深度是指該點(diǎn)到液面的垂直距離．