Question

2010年春，我市部分縣區(qū)發(fā)生嚴(yán)重旱災(zāi)，某校師生飲水困難．抗旱突擊隊在離學(xué)校6千米遠處探測到有地下水源，經(jīng)努力挖掘，在離地面10米深處挖到水源．突擊隊用柴油機帶動抽水機將水抽上來，用汽車運往學(xué)校，整套抽水設(shè)備的效率是10%．
（柴油的熱值：q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（1）汽車從水源處將水運到學(xué)校用時10分鐘，問汽車的平均速度為多少米/秒？
（2）抽水機將質(zhì)量為20噸的水抽到地面所做的有用功是多少焦？消耗多少千克柴油？

Answer 1

（1）汽車的平均速度：V=

S

t

=

6×103m

10×60s

=10m/s．
（2）質(zhì)量為20t的水的重力：G=m_水g=20×10³kg×10N/kg=2×10⁵N．
抽水機所做的有用功：W_有=Gh=2×10⁵N×10m=2×10⁶J
由η=

W有用

W總

可得W總=

W有用

η

=

2×106J

0.1

=2×10⁷J．
Q=W_總
由 Q=qm，得 m_柴油=

Q

q柴油

=

2×107J

4.3×107J/kg

=0.47kg．
答：汽車的平均速度為10m/s，有用功為2×10⁶J，燃燒柴油的質(zhì)量為0.47kg．