现在,许多农村家庭的楼顶都修建了饮用水蓄水池.小明家的蓄水池的长、宽、高分别为2m、2m、0.8m,他家的水井的深度为5m,蓄水池底到地面的高度为4m,有一天,小明用手表测得用潜水泵8min可以将蓄水池抽满.试计算:(1)小明家的蓄水池蓄满水时的蓄水质量;(2)蓄水池蓄满水后,距水池底部0.5m处所受到的水的压强;(3)小明家的潜水泵的功率.
现在,许多农村家庭的楼顶都修建了饮用水蓄水池.小明家的蓄水池的长、宽、高分别为2m、2m、0.8m,他家的水井的深度为5m,蓄水池底到地面的高度为4m,有一天,小明用手表测得用潜水泵8min可以将蓄水池抽满.试计算:
(1)小明家的蓄水池蓄满水时的蓄水质量;
(2)蓄水池蓄满水后,距水池底部0.5m处所受到的水的压强;
(3)小明家的潜水泵的功率.
(1)蓄水池蓄满水时,水的体积:
V=abc=2m×2m×0.8m=3.2m3,
蓄水质量:
m=ρv=1.0×103kg/m3×3.2m3=3.2×103kg=3.2t;
(2)蓄水池蓄满水后,距水池底部0.5m处,
水的深度:
h=0.8m-0.5m=0.3m,
受到的水的压强:
p=ρgh=103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(3)潜水泵做的功:
W=Gh=mgh′=3.2×103kg×10N/kg×(5m+4m+0.8m)=3.136×105J,
潜水泵的功率:
P=
=W t
≈653W.3.136×105J 8×60s
答:(1)小明家的蓄水池蓄满水时的蓄水质量为3.2t;
(2)蓄水池蓄满水后,距水池底部0.5m处所受到的水的压强为3000Pa;
(3)小明家的潜水泵的功率约为653W.
答案解析:(1)根据体积公式求出蓄水池的容积,蓄水池的容积即为蓄满水时水的体积,然后根据m=ρV求出蓄满水时蓄水的质量;
(2)根据题意求出距水池底部0.5m处水的深度,再根据p=ρgh求出所受到的水的压强;
(3)先求出蓄水池中蓄满水时,水上升的高度,即水井的深度加蓄水池底到地面的高度再加上蓄水池的高度,再根据W=Gh求出克服水的重力做的功,最后根据P=
求出小明家的潜水泵的功率.W t
考试点:密度公式的应用;液体的压强的计算;功率的计算.
知识点:本题考查了质量、压强、功、功率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,难点是抽水机做功时水上升高度的计算,还要注意液体压强计算时水的深度是指该点到液面的垂直距离.