2012年2月在CCTV10“我爱发明”中对“水刀”的威力进行了探究,“水 刀”是指超高压水切割,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,对切割表面产生较大的压强.工业上常用“水刀”来切割大理石、牛皮、钢板等坚硬物体.下面是某高压水切割机技术参数:型号 压强(Pa) 喷嘴横截面积(m2) 排量(L/min) 油泵电机功率(kW) 电源(V) 2230 3×108 5×10-8 2.7 22.5 380 (1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英沙、金刚砂)两种.高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的,加入磨料后切割能力大大提高是因为.(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?(3)此高压水切割机工作2小时消耗的电能为多少? 物理
网友回答
【答案】 (1)由于动能的大小与物体的质量和速度有关,所以高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能.速度一定时流体的质量增加从而动能增大,因此加入磨料后切割能力大大提高了,(2)根据公式p=FS可得高压水流对切割面的压力为:F=pS=3×108Pa×5×10-8m2=15N;(3)由P=Wt得,消耗的电能:W=Pt=22.5kW×2h=45kW?h.故答案为:(1)动能;速度一定时流体的质量增加从而动能增加.(2)高压水流对切割面的压力为15N;(3)此高压水切割机工作2小时消耗的电能为45kW?h.
【问题解析】
(1)根据动能的影响因素动能与物体的速度和质量有关;速度一定时流体的质量增加从而动能增大;(2)求压力需要知道压强和受力面积,根据公式,代入数值即可求出;(3)根据W=Pt计算消耗的电能. 名师点评 本题考点 压强的大小及其计算 动能的影响因素 电功率与电能、时间的关系 考点点评 考查了动能的影响因素、压力的大小以及电功的计算的知识点,要求学生牢记相应的基本公式,关键是能够从表格中获取所需的数据信息.
【本题考点】
压强的大小及其计算 动能的影响因素 电功率与电能、时间的关系 考点点评 考查了动能的影响因素、压力的大小以及电功的计算的知识点,要求学生牢记相应的基本公式,关键是能够从表格中获取所需的数据信息.