17.一臺功率為40kW的抽水機(jī),機(jī)械效率為60%,如果能把河水抽到10m高處,那么它每小時抽水的質(zhì)量是多少kg?(g取10N/kg)

分析 根據(jù)抽水機(jī)的功率,利用P=$\frac{W}{t}$的變形式可求出每小時抽水機(jī)做的總功,再根據(jù)機(jī)械效率為60%,利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可求得有用功,利用W=Gh求得G,最后利用m=$\frac{G}{g}$即可求出所抽水的質(zhì)量.

解答 解:抽水機(jī)的功率P=40kW=4×104W,工作時間t=1h=3600s,
由P=$\frac{W}{t}$得每小時抽水機(jī)做的總功:
W=Pt=4×104W×3600s=1.44×108J;
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%得抽水機(jī)做的有用功:
W=Wη=1.44×108J×60%=8.64×107J;
由W=Gh得,
水的重力G=$\frac{{W}_{有}}{h}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{10m}$=8.64×106N;
由G=mg得,
水的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8.64×1{0}^{6}N}{10N/kg}$=8.64×105kg.
答:它每小時抽水的質(zhì)量是8.64×105kg.

點(diǎn)評 此題涉及到的知識點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),熟練掌握幾個公式的變形,能區(qū)分并計算有用功和總功,根據(jù)有用功計算水的質(zhì)量是解答此題的關(guān)鍵.

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力學(xué):當(dāng)我們用手捏塑礦泉水瓶時,礦泉水瓶的形狀會發(fā)生變化,由此表明力可以改變物體的形狀
光學(xué):往裝有礦泉水的瓶子內(nèi)放入一根筷子,發(fā)現(xiàn)筷子折了,這屬于光的折射現(xiàn)象
熱學(xué):用家庭常用的電熱水器“熱得快”(知道電功率P)加熱礦泉水瓶中的水,至沸騰,用秒表測量所用時間,根據(jù)Q=Q=W=Pt求出水吸收的熱量,再根據(jù)Q=cm△t求出水的比熱容.

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