春天,华兴村村民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽水灌溉农田.“扬程”和“流量”是水泵的主要性能参数,“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度
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春天,华兴村村民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽水灌溉农田.“扬程”和“流量”是水泵的主要性能参数,“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度,“流量”是指水泵在单位时间内抽水的体积.已知柴油的热值为3×107J/kg,取g=10N/kg,求: (1)水泵连续正常工作1h,所做的有用功是多少? (2)此水泵的总功率是多少? (3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则此柴油机每小时消耗多少柴油? |
答案
(1)1h抽水的体积: V=300m3/h×1h=300m3, 由ρ=得1h抽水的质量: m=ρV=1.0×103kg/m3×300m3=3×105kg, 水泵做的有用功 W有=Gh=mgh=3×105kg×10N/kg×12m=3.6×107J; (2)由η=得: 水泵做的总功: W总===4.5×107J, 水泵的总功率: P===1.25×104W=12.5kW; (3)由题知,柴油完全燃烧放出热量的40%转化为水泵的机械能: W总=Q放×40%=mq×40%, 即:4.5×107J=m×3×107J/kg×40% 解得:m=3.75kg. 答:(1)水泵连续正常工作1h,所做的有用功是3.6×107J; (2)此水泵的总功率是12.5kW; (3)此柴油机每小时消耗3.75kg柴油. |
举一反三
李勇想探究斜面的机械效率.他用长木板支在凳子上搭成斜面,将1kg盐装在塑料袋中,通过弹簧测力计将盐袋沿斜面匀速向上拉,弹簧测力计的示数为4N;盐袋沿斜面移动1m,上升的高度为30cm.这个斜面的机械效率为 ______.(g取10N/kg) |
小明将重200N的物体缓缓举高了2m后,他对物体做了______J的功,这个物体的______能最多会因此增加______J. |
九年级(5)班的同学学习了功的知识后,他们讨论对物体做功的多少.李壮同学用10N的水平拉力将重300N的箱子沿水平地面移动了5m,张强同学将这个箱子匀速举高2m,王明同学将这个箱子举起后在空中停留5s.李壮同学做功是______J,张强同学做功是______J,王明将箱子在空中停留5s过程中做功______J. |
塔吊是现代建筑工地中常见的工具,它主要由起重机组成,一台塔吊将重3 000N的货物提升4m,塔吊本次的工作中所做的功是 ______J,若塔吊吊着货物不动,此时塔吊 ______做功.(填“有”或“没有”) |
为了增强体能,全班同学进行爬楼梯训练.体重500N的小刚在10s内连续爬楼梯的总高度为7m.求: (1)小刚爬楼梯所做的功. (2)小刚爬楼梯的功率. |
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