题目

春天，华兴村村民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽水灌溉农田．“扬程”和“流量”是水泵的主要性能参数，“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度，“流量”是指水泵在单位时间内抽水的体积．已知柴油的热值为3×107J/kg，取g=10N/kg，求： （1）水泵连续正常工作1h，所做的有用功是多少？ （2）此水泵的总功率是多少？ （3）若此水泵用一柴油机带动，假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能，则此柴油机每小时消耗多少柴油？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）1h抽水的体积： V=300m3/h×1h=300m3， 由ρ= m V 得1h抽水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×300m3=3×105kg， 水泵做的有用功 W有=Gh=mgh=3×105kg×10N/kg×12m=3.6×107J； （2）由η= W有 W总 得： 水泵做的总功： W总= W有 η = 3.6×107J 80% =4.5×107J， 水泵的总功率： P= W总 t = 4.5×107J 3600s =1.25×104W=12.5kW； （3）由题知，柴油完全燃烧放出热量的40%转化为水泵的机械能： W总=Q放×40%=mq×40%， 即：4.5×107J=m×3×107J/kg×40% 解得：m=3.75kg． 答：（1）水泵连续正常工作1h，所做的有用功是3.6×107J； （2）此水泵的总功率是12.5kW； （3）此柴油机每小时消耗3.75kg柴油．

考点梳理

初中二年级物理试题“春天，华兴村村民用扬程为12m、流量为300m3/h、效率为80%的水泵抽”旨在考查同学们对 功的计算、 功率的计算、 热值、 热量的计算、 密度公式的应用、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。

• 功的计算
• 功率的计算
• 热值
• 热量的计算
• 密度公式的应用

考点名称：功的计算

功的定义：“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中，必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功，是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功：

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。

(2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。

功的计算公式：

在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，功=力*力的方向上移动的距离，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。

国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

公式计算时常考注意点：

(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

功的工作原理：

使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用，表达式为Fl=Gh，f=G(h/l)。