题目内容
【题目】助力济南创建文明城市,洒水车关键时刻显身手。如图所示,洒水车加水时,水泵将水提升3m后进入洒水车罐体,罐体有效容积为12m3,加满一罐水所用的时间是5min。取g=l0N/kg,通过计算回答:
(1)满满一罐水的质量是多少?
(2)加满一罐水克服重力做的功是多少?
(3)加水所用水泵的功率至少应是多少?
(4)罐体加水深度1.5m时罐底受到水的压强是多少?
【答案】⑴ 1.2×104kg;⑵ 3.6×105J;⑶ 1.2×103W;⑷ 1.5×104Pa。
【解析】
(1)由ρ=m/v得m=ρv,满满一罐水的质量是:m=ρv=1×103kg/m3×12m3=1.2×104kg;
(2)一罐水的重力G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N;克服重力做功W=Gh=1.2×105N×3m=3.6×105J;
(3)水泵的功率至少为:P=W/t=(3.6×105J)/(5×60s)=1.2×103W;
(4)罐体加水1.5m时,罐底受到水的压强P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa;
答:
(1)满满一罐水的质量是1.2×104kg。
(2)加满一罐水克服重力做功是3.6×105J。
(3)所用水泵的功率至少是1.2×103W。
(4)罐体加水1.5m时,罐底受到水的压强是1.5×104Pa。
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