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在嘉陵江和长江上有一种用于吸沙的抽砂船,如图所示.工作时,用高压水枪喷射出的水柱将细砂冲起,再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地.下面是某型号抽砂船的有关参数.(
题目详情
在嘉陵江和长江上有一种用于吸沙的抽砂船,如图所示.工作时,用高压水枪喷射出的水柱将细砂冲起,再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地.下面是某型号抽砂船的有关参数.(设湿砂的平均密度为2.0×103㎏/m3,河水的密度为1.0×103㎏/m3)求:
(1)在水面下1m处,水对抽砂船的压强是多少?
(2)该抽砂船在非工作状态下,排开水的体积是多少?
(3)上表“流量”指利用水泵将湿砂抽起,1小时通过管道输送口的湿砂的体积是1000m3.若某一次抽砂的高度为12m,抽砂船的工作效率为80%,则1小时抽砂船实际所做的功为多少?(结果保留整数)
型号 | 10FGKN-30 |
船重(非工作状态) | 10t |
流量Q (m3/h) | 1000 |
最大功率(kw) | 400 |
最大扬程(m) | 32 |
(2)该抽砂船在非工作状态下,排开水的体积是多少?
(3)上表“流量”指利用水泵将湿砂抽起,1小时通过管道输送口的湿砂的体积是1000m3.若某一次抽砂的高度为12m,抽砂船的工作效率为80%,则1小时抽砂船实际所做的功为多少?(结果保留整数)
▼优质解答
答案和解析
(1)P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa.
答:水对抽砂船的压强是1×104Pa.
(2)∵船漂浮,∴F浮=G船=m船g=10×103kg×10N/kg=1×105N,
又F浮=ρgV排,∴V排=
=
=10m3,
(3)G砂=m砂g=ρ砂V砂g=2.0×103㎏/m3×1000m3×10N/kg=2×107N,
W=FS=G砂S=2×107N×12m=2.4×108J,
∵η=
×100%=
×100%,即80%=
×100%,
∴W实=3×108J.
答:1小时抽砂船实际所做的功为=3×108J.
答:水对抽砂船的压强是1×104Pa.
(2)∵船漂浮,∴F浮=G船=m船g=10×103kg×10N/kg=1×105N,
又F浮=ρgV排,∴V排=
F浮 |
ρg |
1×105N |
1.0×103kg/m3×10N/kg |
(3)G砂=m砂g=ρ砂V砂g=2.0×103㎏/m3×1000m3×10N/kg=2×107N,
W=FS=G砂S=2×107N×12m=2.4×108J,
∵η=
W有用 |
W总 |
W |
W实 |
2.4×108J |
W实 |
∴W实=3×108J.
答:1小时抽砂船实际所做的功为=3×108J.
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