Question

2010年春，我市部分縣區(qū)發(fā)生嚴重旱災，某校師生飲水困難．抗旱突擊隊在離學校6千米遠處探測到有地下水源，經努力挖掘，在離地面10米深處挖到水源．突擊隊用柴油機帶動抽水機將水抽上來，用汽車運往學校，整套抽水設備的效率是10%．
（柴油的熱值：q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（1）汽車從水源處將水運到學校用時10分鐘，問汽車的平均速度為多少米/秒？
（2）抽水機將質量為20噸的水抽到地面所做的有用功是多少焦？消耗多少千克柴油？

Answer 1

解：（1）汽車的平均速度：=．
（2）質量為20t的水的重力：G=m_水g=20×10³kg×10N/kg=2×10⁵N．
抽水機所做的有用功：W_有=Gh=2×10⁵N×10m=2×10⁶J
由η=
可得==2×10⁷J．
Q=W_總
由 Q=qm，得 m_柴油=．
答：汽車的平均速度為10m/s，有用功為2×10⁶J，燃燒柴油的質量為0.47kg．
分析：（1）已知離學校的距離和所用時間，根據公式可求平均速度．
（2）已知水的質量和被提升的高度，根據公式W=Gh可求抽水機做的有用功．已知整套抽水設備的效率，根據公式η=可求抽水設備的總功，總功就等于完全燃燒柴油釋放的能量，根據此等式可求燃燒柴油的質量．
點評：本題考查知識面很廣，有速度、質量、有用功、總功、機械效率、熱值等的計算，實際是考查公式的靈活應用能力．同時也告訴學生要注意節(jié)約用水．