在嘉陵江和长江上有一种用于吸沙的抽砂船,如图所示.工作时,用高压水枪喷射出的水柱将细砂冲起,再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地.下面是某型号抽砂船的有关参数.(

发布时间:2020-08-08 06:31:44

在嘉陵江和长江上有一种用于吸沙的抽砂船,如图所示.工作时,用高压水枪喷射出的水柱将细砂冲起,再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地.下面是某型号抽砂船的有关参数.(设湿砂的平均密度为2.0×103㎏/m3,河水的密度为1.0×103㎏/m3)求:
型号10FGKN-30船重(非工作状态)10t流量Q (m3/h)1000最大功率(kw)400最大扬程(m)32(1)在水面下1m处,水对抽砂船的压强是多少?
(2)该抽砂船在非工作状态下,排开水的体积是多少?
(3)上表“流量”指利用水泵将湿砂抽起,1小时通过管道输送口的湿砂的体积是1000m3.若某一次抽砂的高度为12m,抽砂船的工作效率为80%,则1小时抽砂船实际所做的功为多少?(结果保留整数)

网友回答

解:(1)P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa.
答:水对抽砂船的压强是1×104Pa.
(2)∵船漂浮,∴F浮=G船=m船g=10×103kg×10N/kg=1×105N,
又F浮=ρgV排,∴V排===10m3,
(3)G砂=m砂g=ρ砂V砂g=2.0×103㎏/m3×1000m3×10N/kg=2×107N,
W=FS=G砂S=2×107N×12m=2.4×108J,
∵η=×100%=×100%,即80%=×100%,
∴W实=3×108J.
答:1小时抽砂船实际所做的功为=3×108J.
解析分析:(1)已知“在水面下1m处”,利用液体压强公式P=ρgh即可求出水对抽砂船的压强.
(2)因为抽砂船是漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件F浮=G船,和阿基米德原理F浮=ρgV排即可求出排开水的体积.
(3)根据通过管道输送口的湿砂的体积,可求出其质量,利用G=mg可求出其重力,再根据抽砂的高度为12m,利用W=FS可求出抽砂船做的总功,然后根据抽砂船的工作效率为80%,利用η=×100%即可求出抽砂船实际所做的功.

点评:这是一道综合题目,考查了液体压强的计算、重力的计算、阿基米德原理以功的计算,并且训练了我们的发散思维,同时考查学生处理信息的能力,因为表格中提供的数据有些是无用的.
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