Question

【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的技术参数：（1Mpa=106Pa）求：

型号	电源	压强p（MPa）	喷嘴横截面 S（m2）	流量 Q（m3/s）
2230	交流	300	5×10﹣8	4.5×10﹣5

（1）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，求高压水流对切割面的压力大小．
（2）求高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据p= 得压力：

F=pS=300×106Pa×5×10﹣8m2=15N；

（2）解：表中“流量Q=4×10﹣5m3/s”表示每秒钟从喷嘴中喷出水的体积为4×10﹣5m3；又知喷嘴的横截面积为S=5×10﹣8m2；

可以根据 计算出每秒种从喷嘴喷出水的长度，即水流的速度v；

v= = =800m/s；

【解析】（1）知道压强和受力面积，根据公式F=pS即可求出压力；（2）表中“流量4×10﹣5m3/s”表示每秒钟从喷嘴中喷出水的体积为4×10﹣5m3；知道喷嘴横截面积，可以根据v= 计算出水流的速度．
【考点精析】关于本题考查的压强的大小及其计算，需要了解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）才能得出正确答案．