Question

12．高層建筑通常安裝增壓泵解決自來水水壓不足，無法供水的問題．如圖所示是一種家用增壓泵的照片，它的規(guī)格如表所示，請解答下列問題：

規(guī)格型號	UPA120
額定電壓	220V
輸出功率	250W
輸出水壓	≥0.12MPa
額定流量	2.5m3/h
凈重	4kg
底座尺寸	20×40cm2

（1）剛拆開包裝的增壓泵放在水平地面上，對地面的壓強是多大？
（2）它工作時至少可將水提高多少米（不考慮摩擦）？
（3）增壓泵工作后，對地面的壓力有無變化？請說明理由．

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出增壓泵的重力，增壓泵對地面的壓力等于其重力；
（2）利用p=ρgh計算它工作時至少可將水提高的高度；
（3）根據(jù)力的作用的相互性分析解答．

解答 解：（1）增壓泵對地面的壓力：
F=G=mg=4kg×10N/kg=40N，
增壓泵對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{20×40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=500Pa；
（2）輸出水壓至少為0.12MPa=1.2×10⁵Pa，
由p=ρgh可知，它最少可以支持水柱的高度為：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=12m；
（3）增壓泵工作后，對水施加向上的舉力，由于物體間力的作用是相互的，水反過來要對增壓泵施加向下的力，使增壓泵對地面的壓力增大．
答：（1）剛拆開包裝的增壓泵放在水平地面上，對地面的壓強是500Pa；
（2）它工作時至少可將水提高12m；
（3）壓力增大；增壓泵工作后，對水施加向上的舉力，由于物體間力的作用是相互的，水反過來要對增壓泵施加向下的力，使增壓泵對地面的壓力增大．

點評 此題考查壓強的大小計算、液體壓強公式的應(yīng)用，力的作用的相互性，關(guān)鍵是知道增壓泵對地面的壓力等于其重力．