题目内容
【题目】超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.下表是某高压水切割机技术参数:
型号 | 压强(Pa) | 喷嘴横截面积(m2) | 排量(m3/s) | 油泵电机功率(kw) | 换向方式 | 电源(V) |
2230 | 4×108 | 5×10﹣8 | 4×10﹣5 | 22 | 电子 | 380 |
(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的(填一种能量名称),加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为 .
(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
(3)高压水切割机的切割效率是多少?(结果保留到1%)
【答案】
(1)动能;质量越大,具有的动能也越大
(2)解:由p= 可得,高压水流对切割面的压力:
F=pS=4×108Pa×5×10﹣8m2=20N;
答:若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为20N;
(3)解:由排量的物理含义可知:
Q= = =Sv,
所以喷出水流的速度:
v= = =800m/s,
水刀的有用功率:
P有= = =Fv=20N×800m/s=1.6×104W=16kW,
高压水切割机的切割效率:
η= = = = ×100%≈73%.
答:高压水切割机的切割效率是73%.
【解析】解:(1)高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能;因动能的大小与物体的质量和速度有关,在速度一定时,质量越大,动能就越大, 所以,加入磨料后切割能力大大提高了;
【考点精析】掌握压强的大小及其计算是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa).
【题目】在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导题电阻跟导体长度有关;
猜想二:导题电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导题电阻跟导体材料有关.
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想.
导体代号 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 材料 |
A | 1.0 | 0.2 | 锰铜 |
B | 1.0 | 0.4 | 锰铜 |
C | 1.0 | 0.6 | 锰铜 |
D | 0.5 | 0.4 | 锰铜 |
E | 1.5 | 0.4 | 锰铜 |
F | 1.0 | 0.6 | 镍铬合金 |
G | 1.0 | 0.6 | 铁 |
(1)请将猜想一的实验设计思维路补充完整.选取和相同、不同的导体,分别将其接入如图电路中.通过比较电路中的大小,判断导体电阻的大小.该实验用了法.
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体(填写导体代号来进行实验).