Question

清洗機是利用高壓水清洗車輛表面污垢的機器．有一種CC5020型清洗機的銘牌如下表所示．請回答：

型號	CC5020	額定壓力	5MPa
電源	220V/50Hz	額定流量	20L/min
額定功率	2.2kW	防護等級	IP25

（1）從物理學(xué)的角度看，銘牌中有一個物理量名稱與單位不一致，請你指出并說明如何更正．
（2）若清洗一輛汽車正常工作需要10min，則清洗一輛汽車需要水的質(zhì)量是多少？
（3）若清洗機正常工作10min，清洗機對水做多少功？

Answer 1

【答案】分析：（1）壓力（力）的單位是牛頓，符號N，可見額定壓力與單位不符；Pa是壓強的單位．
（2）已知清洗機的額定流量和工作時間，可求所需水的體積；根據(jù)公式m=ρV可求所需水的質(zhì)量；
（3）利用功的計算公式W=Fs，壓強的變形公式F=PS來解答．
解答：解：（1）表中額定壓力為5MPa，Pa（帕斯卡）是壓強的單位，物理量與單位不一致；應(yīng)改為額定壓強為5MPa．
（2）∵清洗機正常工作，
清洗一輛汽車需要水的體積V=20L/min×10min=200L；
∴清洗一輛汽車需要水的質(zhì)量是m=ρV=1000kg/m³×200×10^-3m³=200kg；
答：清洗一輛汽車需要水的質(zhì)量是200kg．
（3）設(shè)恒力F作用在水上，使水移動了距離L，
則F對水做的功W=FL，而F=pS，
所以W=FL=pSL=pV，
清洗機正常工作10min，清洗機噴出的水的體積為V=20L/min×10min=20L=0.2m³ 清洗機對水做功W=pV=5MPa×0.2m³=1.0×10⁶J．
答：清洗機對水做功為1.0×10⁶J．
點評：本題考查質(zhì)量和電功的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用；要學(xué)會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中要注意單位的換算．