题目内容
11.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)| 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 |
(2)求高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小.
分析 (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=$\frac{Q}{S}$计算出水流的速度.
解答 解:(1)根据p=$\frac{F}{S}$得压力:
F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N;
(2)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$\frac{Q}{S}$计算出每秒种从喷嘴喷出水的长度,即水流的速度v;
v=$\frac{Q}{S}$=$\frac{4×1{0}^{-5}{m}^{3}/s}{5×1{0}^{-8}{m}^{2}}$=800m/s;
答:(1)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大小为15N;
(2)求高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小为800m/s.
点评 此题考查压强和速度的大小计算,关键是知道表中“流量4×10-5m3/s”的含义.
练习册系列答案
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2.下列四幅图对应的说法正确的是( )

| A. | 图甲:通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场消失 | |
| B. | 图乙:电流一定时,电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关 | |
| C. | 图丙:改变电流方向并对调N、S极,导体棒摆动方向随之改变 | |
| D. | 图丁:判断出电源的左端为正极 |
19.
如图所示,杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集到的信息:
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,则拉力F的大小为80N;
(2)在拉动杠杆时候F方向始终竖直向下,拉力不变(选填“变大”、“不变”或“变小”)
| 物重 G/N | OA/m | OB/m | A端上升的 高度h/m | B端下降的竖 直距离s/m |
| 40 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(2)在拉动杠杆时候F方向始终竖直向下,拉力不变(选填“变大”、“不变”或“变小”)
6.
研究金属的受拉伸长量:
桥梁建筑工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量△L不仅和拉力F的大小有关,还与金属材料的长度L,直径D和金属材料的种类有关,小明将利用不同规格的黄铜丝进行了如图1所示的实验,得到如下数据:
(1)△L=k$\frac{LF}{{D}^{2}}$(利用题目中给的物理量写出表达式,k常数).在寻求黄铜丝的伸长量与各个因素的具体比例关系时,我们运用的研究方法是控制变量法.
(2)在其它情况相同时,金属受拉伸长量与金属材料的长度的关系可用图象如图2中的图a线表示.
桥梁建筑工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量△L不仅和拉力F的大小有关,还与金属材料的长度L,直径D和金属材料的种类有关,小明将利用不同规格的黄铜丝进行了如图1所示的实验,得到如下数据:
| 实验次数 | F/N | D/m | l/m | △l/m |
| 1 | 0.1 | 1×10-3 | 1 | 1.2×10-6 |
| 2 | 0.1 | 1×10-3 | 0.5 | 0.6×10-6 |
| 3 | 0.2 | 1×10-3 | 1 | 2.4×10-6 |
| 4 | 2 | 4×10-3 | 0.3 | 0.45×10-6 |
(2)在其它情况相同时,金属受拉伸长量与金属材料的长度的关系可用图象如图2中的图a线表示.