◎ 题目

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（m3/s） 油泵电机功率（kw） 切割效率 换向方式 电源（V） 2230 300 5×10-8 4.5×10-5 22.5 60% 电子 380 提示：①表中“排量4.5×10-5m3/s”表示每秒从喷嘴中喷出水4.5×10-5m3． ②排量Q=Sv，S为喷嘴横截面积，v是水流的速度，Q为排量．  ③1MPa=106Pa． 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）喷嘴喷出水流速度是多少？ （4）高压水切割机的切割功率是多少？ （5）10S内油泵电机所做的功能将500N的一位中学生举多高？

◎ 答案

（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． 故答案为：动能；速度一定，质量越大动能越大． （2）高压水流对切割面的压力为：F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N； 答：高压水流对切割面的压力为15N． （3）∵Q=Sv， ∴喷嘴喷出水流速度是v= Q S = 4.5×10-5m3/s 5×10-8m2 =900m/s； 答：喷嘴喷出水流速度是900m/s． （4）高压水切割机的切割功率是P′=P×η=22.5kW×60%=13.5kW； 答：高压水切割机的切割功率是13.5kW． （5）10S内油泵电机所做的功W=Pt=22.5×103W×10S=2.25×105J； 学生被举起的高度h= W G = 2.25×105J 500N =450m； 答：学生被举起450m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，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…”主要考查了你对  【功的计算】，【功率的计算】，【动能的影响因素】，【速度的计算】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。