Question

妥甸中學(xué)教學(xué)樓樓頂上有一個邊長為5m的正方形（體）蓄水池，準備用一臺功率為10kw的抽水機，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水機30min剛好將蓄水池抽滿，求：
（1）抽水機對水做的功；
（2）抽水機的效率；
（3）蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強；
（4）水是生命之源，請你寫出日常生活中的兩項利用所學(xué)物理知識的節(jié)水措施．

Answer 1

解：（1）水的體積V=a³=（5m）³=125m³，
水的質(zhì)量：m=ρV=1×10³kg/m³×125m³=1.25×10⁵kg，
水的重力：G=mg=1.25×10⁵kg×10N/kg=1.25×10⁶N，
對水做的有用功：
W_有=Gh=1.25×10⁶N×10m=1.25×10⁷J；
（2）∵P=
∴總功：W_總=Pt=1×10⁴W×30×60s=1.8×10⁷J，
∴抽水機的效率：η=×100%=×100%≈69.4%；
（3）蓄水池蓄滿水時水深5m，
∵p=ρgh，
∴蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5m=5×10⁴Pa；
（4）節(jié)水措施：①防止水的跑冒滴漏，應(yīng)安裝節(jié)水型的器具；
②將衛(wèi)生間的水箱浮球向上調(diào)整2厘米，可達到節(jié)水目的；
③洗澡時避免長時間沖淋，而應(yīng)間斷放水淋浴．
答：（1）抽水機對水做的功1.25×10⁷J；
（2）抽水機的效率69.4%；
（3）蓄水池蓄滿水時水對池底的壓強5×10⁴Pa；
（4）節(jié)水措施：①安裝節(jié)水型的器具；②間斷放水淋�。�
分析：（1）知道要抽水的體積（根據(jù)正方形蓄水池的邊長得到）可以求水的質(zhì)量、重力，進一步利用功的公式計算對水做的有用功；
（2）已知抽水機的功率和工作時間，根據(jù)W=Pt可求總功，再根據(jù)η=計算機械效率；
（3）已知蓄水池的深度，根據(jù)p=ρgh求出所受到的水的壓強；
（4）從日常生活中，自己能做到的，找出節(jié)水措施，例如循環(huán)利用、不浪費等．
點評：本題考查了功的計算、效率的計算和壓強的計算，雖綜合性強，但屬于基礎(chǔ)，難易適中．