题目内容
11．
如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，请计算这个过程中：（吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最髙点到水面的距离）（当地为1 标准大气压=l.0l×105Pa，g=10N/kg，q柴油=4.05×107J/kg） | 型号FDP30C | 杨程30m |
| 吸程20m | 流量54m3/h |
（2）正常工作1小时可以将54m3的水抽到30m高处．水泵机组对水做了多少功？
（3）水泵机组正常工作1小时消耗多少柴油？
分析 （1）根据液体压强公式p=ρgh就可算出一标准大气压能把水压上的高度，据此判断；
（2）先利用m=ρV算出水泵1h抽水质量，再根据重力公式G=mg算出水泵1h抽水的重力，根据做功公式算出水泵抽水1h对水做的功；
（3）知道水泵机组的机械效率，利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求柴油完全燃烧放出的热量，再利用Q放=mq求消耗柴油的质量．
解答 解：
（1）错误的参数是：吸程20m，
根据p=ρgh得一标准大气压能把水压上的高度：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{1.01×1{0}^{5}Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10.1m＜20m；
（2）水泵1h抽水体积V=5m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得1h抽水质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×54m3=5.4×104kg，
水泵抽水1h对水做的功：
W=Gh=mgh=5.4×104kg×10N/kg×30m=1.62×107J；
（3）因为水泵机组的机械效率η=40%，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得柴油完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.62×1{0}^{7}J}{40%}$=4.05×107J，
由Q放=mq得消耗柴油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.05×1{0}^{7}J}{4.05×1{0}^{7}J/kg}$=1kg．
答：（1）通过计算可知该铭牌中吸程20m错误的；
（2）水泵机组对水做了1.62×107J的功；
（3）水泵机组正常工作1小时消耗1kg柴油．
点评 本题为力学、热学综合题，考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、功的公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，计算出一标准大气压能把水压上的高度是本题的突破点．
学而优衔接教材南京大学出版社系列答案
厨房里的水池常会因塞子忘记拿出而使水溢出水池，为此彩云同学根据所学的浮力知识设计一个防止溢出的模型进行研究．如图所示，容器的底部装有一薄片塞子，用一块边长为10cm的立方体塑料泡沫A，其下端用细线连接到塞子上，向容器中加水至细线刚好被拉直停止，此时A有$\frac{2}{5}$的体积没入水中；继续向容器中加水，当A刚好全部没入水中时，塞子被拉开．（不计塞子重力、塞子与出水口的摩擦）（g取10N/kg）求：
请按下列要求作图：
（1）如图1，铁球挂在光滑的墙壁上，请画出铁球受力的示意图；
如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地进入水中，一次瓶口朝上（如图甲），一次瓶口朝下（如图乙），这两次药瓶在水里的位置相同．
如图所示是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，O是它的支点，当小明用力向下拉杠杆时，重物被抬起，请你画出杠杆AOB的动力臂和阻力臂．