满分5 > 初中物理试题 >

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...

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技术参数:
型号压强
(MPa)
喷嘴横截面积(m2排量
(L/min)
油泵电机功率 (kw)换向
方式
电源
(V)
22303005×10-82.722.5电子380
提示:①表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升.
②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3
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?
(1)根据动能的影响因素:动能与物体的速度和质量有关;速度一定时流体的质量增加从而动能增大; (2)求压力需要知道压强和受力面积,根据公式,代入数值即可求出; (3)求切割效率,需要知道有用功和总功,根据电机的功率和时间可求出总功,根据切割机水的排量和喷嘴的横截面积,求出切割线长度,由(1)中的压力和切割线长度可求出有用功,根据效率公式,代入数值即可求出效率. 【解析】 (1)速度一定时流体的质量增加从而动能增大;加入磨料后切割能力大大提高了,是因为 速度一定时流体的质量增加从而动能增大. (2)根据公式:F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N; (3)根据公式:22.5kW=22500W,1min=60s,W总=P电t=22500W×60s=1.35×106J H===5.4×104m,W有=FS=15N×5.4×104m=8.1×105J η=×100%=×100%=60% 答:高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能,加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为增加了冲量;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15N;高压水切割机的切割效率是60%.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
航天员进行失重或微重力训练时,用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉,模拟训练航天员在失重时进行工作和维修.浮力水槽模拟失重的原理是,通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,获得模拟失重的感觉和效应.一般是将1:1的航太器放入水槽中,航天员穿上改制的舱外航天服,进行出舱活动程序的模拟和技能的训练,如图所示.质量为75kg的宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg,人自身的密度设为1.05×103kg/m3.g取10N/kg.
求:
(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力;
(2)宇航员在水面以下2m深时受到水的压强;
(3)宇航员每只脚着地的面积为200cm2,解除配重并脱下模拟宇航服直接站在蓄有4m深水的池底,对池底的压强多大?

manfen5.com 满分网 查看答案
在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次.
(1)小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图所示,由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是    (选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”).若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm,则此过程中,纸锥的速度为    m/s.
(2)小组间交流时,发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同.
①请你猜想影响最大速度的因素可能是    (写出一个影响因素).
②为了验证你的猜想,简要的做法是   
manfen5.com 满分网 查看答案
某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是______
(2)如图甲所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9N.
(3)如图乙所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为______cm,计算出活塞的横截面积.
(4)计算得到大气压强的数值为______Pa.
(5)小组中有的同学测量值偏大,有的同学测量值偏小,分析实验过程中导致误差的因素:
①小宇实验数据总比真实值小原因可能是______
②小华实验数据总比真实值大原因可能是______
manfen5.com 满分网
查看答案
实验室有如下器材:水、烧杯、量筒、天平、弹簧测力计、细线、小金属块、一个可以放入量筒中的小玻璃杯.选用上述器材可以测量小金属块密度(水的密度ρ已知).
(1)小丽同学的测量步骤是:
①在量筒中倒入适量的水,体积为V1
②把金属块浸没在量筒水中,此时液面示数为V2
③用天平测出物体质量为m;
④计算金属块的密度.
请你指出小丽同学实验方案中的不足之处:______
为了更准确地测出小金属块密度,你认为合理的实验顺序是______(填序号).
(2)请你再从提供的器材中选取器材,设计另一个实验方案测出小金属块密度.
选用器材:______
主要实验步骤:______
所测金属块密度的表达式:ρ=______
查看答案
如图所示,有一根绳子从一黑箱的左侧穿进去,又有一根绳子从箱子右侧孔中穿出.左侧的线上拴一个玩具卡车,右侧的线上拴一个玩具汽车,用手拉右侧的玩具,左侧的玩具也向前动了一动,当继续把汽车向前拉时,汽车才走出约10cm,卡车已前进了20cm.黑箱里有什么神秘的东西使卡车走得比汽车快?试画出该装置的示意图.
manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.