Question

蠡湖新城的開發(fā)給無錫--這個(gè)充滿了溫情和水的城市平添了一份嫵媚．“百米噴泉”的陽光倩影，“金色沙灘”的怡人風(fēng)情均會(huì)讓你流連忘返．
（1）“百米噴泉”是一種高壓噴水裝置．若這一噴水裝置的功率為1.0×10⁵W時(shí)，它每秒鐘能將100kg的水噴射80m高度．當(dāng)該噴水裝置以此功率工作1min，它做的有用功是多少？它的機(jī)械效率為多大？（g取10N/kg）
（2）在“金色沙灘”上，當(dāng)我們將一只熟雞蛋松手后落在柔軟的沙地上時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)雞蛋不會(huì)破碎；若將熟雞蛋落在旁邊的水泥路面上，則它會(huì)四分五裂．請(qǐng)依據(jù)這一事實(shí)，作出一個(gè)與“力”有關(guān)的科學(xué)合理的猜想．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道1s噴水的質(zhì)量，利用G=mg求水的重力，知道噴水的高度，利用W=Gh求1s內(nèi)做的功；再求該噴水裝置1min做的有用功；
利用W=Pt求總功，再利用效率公式求該噴水裝置的機(jī)械效率．
（2）由題意可知，雞蛋從餐桌上掉到地上有時(shí)不破碎，有時(shí)破碎，結(jié)果不同，所以我們可以結(jié)合雞蛋的情況和地面情況提出合理的猜想．
解答：解：
（1）1s噴水的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
1s內(nèi)做的功：
W=Gh=1000N×80m=80000J，
該噴水裝置1min內(nèi)做的有用功：
W_有用=80000J×60=4.8×10⁶J，
噴水裝置1min做的總功：
W_總=Pt=1.0×10⁵W×60s=6×10⁶J，
該噴水裝置的機(jī)械效率：
η===80%；
（2）熟雞蛋落在柔軟的沙地和水泥路面上，在力的大小相同時(shí)，接觸面的材料不同，硬度不同，硬度大的使雞蛋破碎，硬度小的不會(huì)破碎；可見，力的作用效果和接觸面的材料有關(guān)．
答：（1）該噴水裝置1min做的有用功是4.8×10⁶J；它的機(jī)械效率為80%；
（2）科學(xué)合理的猜想：力的作用效果和和接觸面的材料有關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了噴水時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式；本題難點(diǎn)在第二問，要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象和所學(xué)有關(guān)力的知識(shí)進(jìn)行合理的猜想．