Question

如下圖所示，某養(yǎng)魚專業(yè)戶設(shè)置在魚池中央的增氧機(jī)，它由三個浮球和連桿與電動潛水泵固定在一起構(gòu)成，整個設(shè)備總質(zhì)量300 kg，潛水泵額定電功率3 kW．增氧機(jī)不工作時，浮球有一半露出水面，增氧機(jī)工作時，即潛水泵抽水，每5 min可將1.44×10⁴ kg水送到5 m高的空中讓其自由下落，從而達(dá)到增氧目的．

(1)連桿和水泵的體積不計，每個浮球的體積是多少？

(2)增氧機(jī)正常工作時，其效率為多少？

(3)增氧機(jī)工作時，試分析浮球露出水面的體積有何變化？(不做計算，只做回答)

Answer 1

答案：
解析：

(3)增氧機(jī)工作時，對噴出的水有向上的作用力，由于力的作用是相互的，故水對增氧機(jī)有向下的作用力，浮球要下沉一些，露出水面的體積要減�。� 　　[分析]本題涉及浮力、物體浮沉條件、功、功率和機(jī)械效率的綜合性問題． 　　(1)增氧機(jī)要始終漂浮在水面上，靠浮球受到的浮力使整個裝置浮在水面上，由物體漂浮在水面的條件F浮＝G，可計算出浮球的體積． 　　(2)增氧機(jī)工作的目的是將水送到5 m高的空中，對水做的功是有用功．潛水泵的額定功率3 kW是總功率，它在一定時間內(nèi)做的功是總功，由W＝Pt可計算出總功． 　　(3)增氧機(jī)工作時需對水施加力，因此要考慮力的相互作用． 　　小結(jié)：涉及機(jī)械效率和功率的綜合性問題，首先要明確機(jī)械做功的目的，而計算出有用功，而動力機(jī)的輸出功率在一定時間內(nèi)做的功為總功．