阅读短文，回答问题清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器．有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示．清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出．其对

Question

阅读短文，回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器．有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示．清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出．其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”．

信息快递：怎样计算清洗机对水所做的功？设压力F作用在水上，使水在F的方向（可以认为是沿着水管方向）上移动距离为L，则F对水做的功为：W=FL，所以W=FL=PSL=…注：P的单位为Pa，S为水管横截面积，单位为m²

型号	CC5020	额定压强	5×106Pa
电源	220V/50Hz	额定流量	20L/min
额定功率	2.2kW	防护等级	IP25

（1）你认为该清洗机动力设备的主要原理与下图中的______相同．

（2）若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水多少kg？清洗机对水做的功是多少J？
（3）该清洗机正常工作时的效率是多少？

Answer 1

（1）清洗机的动力原理是：通电导线在磁场中受力运动，由图可知，B是通电导线在磁场中受力实验，因此，该清洗机动力设备的主要原理图中的B；
（2）10min水的体积：
V=20L/min×10min=200L=0.2m³，
根据ρ=(m)/(V)可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg，
清洗机正常工作10min，清洗机对水做的功：
W_水=FL=PSL=PV=5×10⁶Pa×0.2m³=1×10⁶J；
（3）此时消耗的电能：
W=Pt=2200W×10×60s=1.32×10⁶J．
该清洗机正常工作时的效率：
η=(W水)/(W)×100%=(1×106J)/(1.32×106J)×100%≈75.8%．
答：（1）B；
（2）若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水200kg，清洗机对水做的功是1×10⁶J；
（3）该清洗机正常工作时的效率是75.85%．