Question

18．很多大型广场都安装有经管喷泉，若某型号喷水装置的功率是2×10³W，喷嘴流量15L/s，喷射高度10m，则该喷水装置1min做的有用功为9×10⁴J，机械效率为75%．

Answer 1

分析 知道每秒流出管口的水的体积，利用密度公式和重力公式求每秒提升的水重，利用W=Gh求每分钟机械装置所做有用功，再利用效率公式求该机械装置机械效率．

解答 解：（1）喷水装置每秒出水体积：V=15L=15×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，每秒出水质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×15×10^-3m³=15kg，
每秒出水所受重力：G=mg=15kg×10N/kg=150N，
喷水装置每秒所做有用功：W_有用=Gh=150N×10m=1.5×10³J，
1min做的有用功：W_有用=60W=60×1.5×10³J=9×10⁴J；
（2）喷水装置每秒所做总功：W_总=Pt=2×10³W×1s=2×10³J，
机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{3}J}{2×1{0}^{3}J}$×100%=75%．
故答案为：9×10⁴；75%．

点评 本题为力学综合计算题，知识点多、公式多，要求平时学习时，要记好各个公式以及各物理量的含义．