Question

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108～109 Pa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技术参数： 　　提示：①表中“排量2.7 L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升． 　　②1 MPa＝106 Pa，1 L＝1×10－3 m3． 　　请回答： (1) “水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种．高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的________(填一种能量名称)，加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为________． (2) 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为多大？ (3) 高压水切割机的切割效率是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)	动能(1分)速度一定时流体的质量增加从而动能增大(1分)
(2)	喷出水流横截面积S＝5×10－8 m2 　　由得F＝pS＝300×106×5×10－8 N＝15 N(2分)
(3)	排量水喷射速度 　　水刀有效功率＝Fυ＝15×900 W＝1.35×104 W＝13.5 KW 　　切割效率(其他解法也可)(2分)