《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的…——2023 高考物理第 4 题答案解析

2023_山东卷 (物理)

2023 山东 第 4 题 单选题 区分题
2023_山东卷 (物理)

4. 《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径
均为 R 的水轮,以角速度 ω 匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有 n 个,与水轮间无相对滑
动。每个水筒离开水面时装有质量为 m 的水,其中的60%被输送到高出水面 H 处灌入稻田。当地的重力
加速度为 g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( )

A. 225nmg RHw
B. 35nmg RHw
C. 235nmg RHw
D. nmgωRH
参考答案

B

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这道题真正考什么?

核心知识
功率
核心考法
运动过程分析
关键能力
应用单选题
最容易错
隐含条件忽略
难度
区分题

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【答案】B
【解析】
【详解】由题知,水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有 n 个,且每个水筒离开水面时装有质量为 m 的
水、其中的 60%被输送到高出水面H 处灌入稻田,则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为
m 总 = 2πRnm × 60% = 1.2πRnm
则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功
$W = 1.2$πRnmgH
则筒车对灌入稻田的水做功的功率为

$WPT=2$π$Tw=$
联立有
$35nmg RHPw=$
故选 B。

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