2010年3月28日下午2点30分许,山西省的王家岭煤矿一座深达640米的矿井突然发生透水事故,超过2.0×105m3的地下积水瞬间喷涌进入矿井巷道,153人不幸被困

发布时间:2020-08-08 03:50:24

2010年3月28日下午2点30分许,山西省的王家岭煤矿一座深达640米的矿井突然发生透水事故,超过2.0×105m3的地下积水瞬间喷涌进入矿井巷道,153人不幸被困井下.救援活动随即展开,排除积水成为救援的头号任务,多台水泵开足马力、昼夜不停工作着.问:
(1)2.0×105m3积水的总重力是多少?
(2)要将2.0×105m3的积水从矿井巷道抽至地面,水泵至少要做多少功?
(3)若水泵的效率为90%.将2.0×105m3的积水从矿井巷道抽至地面,水泵需要消耗多少电能?

网友回答

解:(1)∵ρ=,
∴积水的质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.0×105m3=2.0×108kg,
G=mg=2.0×108kg×9.8N/kg=1.96×109N.
(2)W有用=Gh=1.96×109N×640m=1.2544×1012J.
(3)∵η=×100%=90%,
∴水泵需要消耗的电能W总==≈1.394×1012J.
答:(1)2.0×105m3积水的总重量是1.96×109N.
(2)要将2.0×105m3的积水从矿井巷道抽至地面,水泵至少要做1.2544×1012J的功.
(3)水泵需要消耗1.394×1012J.
解析分析:(1)根据“2.0×105m3积水”利用密度公式变形m=ρV可求出水的质量.根据G=mg可求出抽出的水受到的重力.
(2)利用W有用=Gh可求出将这些水抽出至少要做多少功.
(3)根据(2)求得的水泵做的功,利用η=可求得水泵需要消耗多少电能.

点评:此题结合“今年3月28日,山西省王家岭煤矿发生严重的透水事故”考查密度公式的应用、重力的计算、功的计算等知识点,体现了新课改的理念,此类题目是近几年比较流行的题目.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!