2. 小红到郊区游玩,看到农民伯伯用水泵灌溉大片农田。若水泵在 0.4 h 内把 $ 360 $ m³ 的池塘水抽到 4 m 高的水渠中,则水泵的功率至少应达到多少?
答案
2. 参考解答:水泵抽水的质量 $ m = \rho V $,这些水所受的重力 $ G = mg = \rho Vg $,抽这些水做的功 $ W = Gh = \rho Vgh $,所以水泵的功率 $ P = \frac{W}{t} = \frac{\rho Vgh}{t} = \frac{1 × 10^{3} \, \mathrm{kg/m}^{3} × 360 \, \mathrm{m}^{3} × 9.8 \, \mathrm{N/kg} × 4 \, \mathrm{m}}{0.4 × 3600 \, \mathrm{s}} = 9.8 × 10^{3} \, \mathrm{W} $。
命题意图:通过实例,进一步运用功率公式解决问题,提升将情境转化为物理模型的能力。
命题意图:通过实例,进一步运用功率公式解决问题,提升将情境转化为物理模型的能力。
3. 一辆卡车以 72 km/h 的速度匀速行驶时发动机的功率为 200 kW。卡车行驶 2 h,发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多大?
答案
参考答案:发动机做的功 $ W = Pt = 200 \, \mathrm{kW} × 2 \, \mathrm{h} = 2 × 10^{5} \, \mathrm{W} × 2 × 3600 \, \mathrm{s} = 1.44 × 10^{9} \, \mathrm{J} $。 卡车的牵引力 $ F = \frac{W}{s} = \frac{Pt}{vt} = \frac{P}{v} = \frac{2 × 10^{5} \, \mathrm{W}}{\frac{72}{3.6} \, \mathrm{m/s}} = 10000 \, \mathrm{N} $。
命题意图:通过生活实例,进一步提高运用功和功率知识解决实际问题的能力。
命题意图:通过生活实例,进一步提高运用功和功率知识解决实际问题的能力。
登录