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【题目】超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成.它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”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示.某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10﹣8m2 , 喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa.已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=1.0×103kg/m3 . 求:

(1)水刀正常工作5min消耗的电能;
(2)高速“水箭”对切割面的压力;
(3)每分钟从喷嘴喷出的水的质量;
(4)水刀的效率.

【答案】
(1)解:由P= 可得,水刀正常工作5min消耗的电能:

W=Pt=20×103W×5×60s=6×106J


(2)解:由p= 可得,高速“水箭”对切割面的压力:

F=pS=300×106Pa×5×10﹣8m2=15N


(3)解:每分钟从喷嘴喷出的水的体积:

V=SL=Svt=5×10﹣8m2×800m/s×60s=2.4×10﹣3m3

由ρ= 可得,每分钟从喷嘴喷出的水的质量:

m=ρV=1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3=2.4kg


(4)解:水刀对水做功的功率:

P1= = =Fv=15N×800m/s=1.2×104W=12kW,

则水刀的效率为:

η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=60%


【解析】(1)已知水泵电机功率和工作时间,利用W=Pt求出消耗的电能;(2)已知压强和水柱的横截面积,利用压强公式计算“水箭”对切割面的压力;(3)根据流速、时间和横截面积求出流出水的体积,结合密度公式求出水的质量;(4)先求出水刀对水做功的功率(有用功率),又已知水泵电机功率(总功率),再利用效率公式求出水刀的效率.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】手机扫描二维码,相当于给二维码照了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,下列说法中正确的是( )

A.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间

B.物体上的二维码是光源

C.二维码位于摄像头的二倍焦距以外

D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,是某晶体的熔化凝固图像,请根据图像回答:

1〉在第3分钟,该晶体处于 状态

2〉在第7分钟,该晶体处于 过程,该过程 (填吸热放热

3〉该晶体的熔点为

4〉从图像可知,晶体在熔化过程中虽然 热,但温度

5〉熔化过程需要 min

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【题目】下表列出了几种晶体的熔点,下列说法中错误的是( )

A. 在-268 ℃时,氢是固态

B. 白炽灯的灯丝用钨制成,不容易熔化

C. 纯金掉入钢水中不会熔化

D. 水银温度计在-40 ℃时不能使用

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【题目】在“探究水的沸腾”实验中:

(1)安装实验器材时应按照(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(2)水沸腾时,水的沸点如图甲所示,则当时的大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压.
(3)a、b两组同学绘制的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可得:水在沸腾过程中吸收热量,温度
(4)通过图象可知,b组加热到沸腾所用时间较长,请写出一个可能原因:

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【题目】下列光现象的成因与日食形成的原因相同的是(
A.
小红在水中的腿变短了
B.
塔在水中的倒影
C.
小明通过路灯后的影子边长
D.
小华的眼睛在放大镜下变大

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【题目】在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:

(1)一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小、最亮的光点,如图甲所示,则凸透镜的焦距为______cm,调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在______

(2)如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,生活中的_____(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;

(3)(2)问的基础上将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜才能再次在光屏上成清晰的像。

(4)实验中,某同学在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如图丙所示(P点是二倍焦距处)。你解决的方法是_______

(5)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜下半部分,则光屏上所成的像______

A.只出现烛焰像的上半部分

B.只出现烛焰像的下半部分

C.出现烛焰完整的像,但像更小了

D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了

(6)把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的_____,要想看到这个像,应从图丙中的______(选填CD”)箭头所示的方向去观察。

(7)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。

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【题目】标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,设小灯泡电阻不变.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表示数的范围是(

A.0.25 A~0.6 A 1.0 V~2.0 V
B.0.30 A~0.5 A 1.0 V~l.5 V
C.0.25 A~0.5 A 1.5 V~2.0 V
D.0.25 A~0.5 A 1.0 V~2.0 V

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【题目】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是(

A.电压表示数变小,电压表与电流表示数乘积变小
B.电压表示数变大,电压表与电流表示数乘积变小
C.电流表示数变小,电压表与电流表示数乘积变大
D.电流表示数变大,电压表与电流表示数乘积变大

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