（2014•槐荫区一模）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流，对切割

（2014•槐荫区一模）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流，对切割表而产生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．（取g=l 0N/kg）（表格中“排量2.7×10³m³/min”表示每分钟从喷嘴中喷出2.7×l0³m³的水）

型号	高压水流对切割面的压强（Pa）	喷嘴横截面积（m²）	排量（m³/min）	油泵电机功率（KW）	换向方式	电源（V）
2230	3×10⁸	5×10^-8	2.7×10^-3	22.5	电子	380

（1）从能量的角度分析，高速水流形成的“水刀”能切割坚硬物体的原因是什么？
（2）利用高速水流切割时，每分钟用掉的水重是多少？
（3）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割而的压力为多少？

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格桑作庸幼苗

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解题思路：（1）解决此题要知道动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；
（2）知道排量（每分钟从喷嘴中喷出水的体积），利用G=mg和ρ=[m/V]求水重；
（3）求压力需要知道压强和受力面积，根据压强定义式，代入数值即可求出．

（1）从能量的角度分析，高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能；
（2）每分钟从喷嘴中喷出水的体积：
V=2.7×10³m³，
由ρ=[m/V]得：
m=ρV=1×10³kg/m³×2.7×10³m³=2.7×10⁶kg，
每分钟用掉的水重：
G=mg=2.7×10⁶kg×10N/kg=2.7×10⁷N；
（3）由p=[F/S]得高压水流对切割面的压力：
F=pS=3×10⁸Pa×5×10^-8m²=15N；
答：（1）高速水流形成的“水刀”能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能；
（2）每分钟用掉的水重是2.7×10⁷N；
（3）高压水流对切割而的压力为15N．

点评：
本题考点：重力的计算；压力及重力与压力的区别．

考点点评：本题考查了动能的影响因素、密度公式、重力公式和压强定义式的应用，能从题表搜集到相关信息并加以利用是本题的关键．

1年前

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