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微專題4　與吸、放熱效率有關(guān)的計算
類型一　沒有熱量損失
【解題關(guān)鍵】　電熱器消耗的電能、燃料燃燒釋放的熱量，全部用來加熱物體。此時有Q吸＝W電或Q吸＝Q放。
【典例1】　食物也是一種“燃料”，釋放化學(xué)能的過程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，提供細(xì)胞組織所需的能量。人體攝入的能量(營養(yǎng)師常稱之為熱量)過多或過少，都有損于健康。
(1)某種油炸食品，每100 g可提供的能量約為1.26×106 J，假設(shè)這些能量全部被質(zhì)量為5 kg、溫度為25 ℃的水吸收，可使這些水的溫度升高到多少攝氏度[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則能把多少千克的物體提升10 m(g取10 N/kg)
答案：(1)85 ℃　(2)1.26×104 kg
【變式1】　如圖所示是電輔熱式太陽能熱水器的主機(jī)，它外接太陽能真空管，既可以通過太陽能加熱水，也可以通過電加熱水。其主機(jī)容量是100 L，裝滿水，晴天時太陽照射8 h可以將水溫從20 ℃升高到
60 ℃。日照8 h太陽能真空管吸收的太陽能是4.2×107 J；陰天時，只使用電加熱，電功率是4 000 W[水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，水的比熱容為c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]。求：
(1)水從20 ℃升高到60 ℃吸收的熱量；
(2)不考慮熱量損失，單獨使用電加熱讓水
從20 ℃升高到60 ℃，所需要的時間。
答案：(1)1.68×107 J　(2)4 200 s
類型二　有熱量損失求效率
【解題關(guān)鍵】　電熱器消耗的電能、燃料燃燒釋放的熱量，用來加熱物體或?qū)ν庾龉?。此時有Q吸＝ηW電或Q吸＝ηQ放。
【典例2】　物理興趣小組的同學(xué)，用天然氣灶給10 kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在
6 min內(nèi)完全燃燒了0.2 m3的天然氣，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值約為3.6×107 J/m3。求：
(1)經(jīng)過6 min時間加熱，水所吸收的熱量；
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量；
(3)天然氣灶的效率。
答案：(1)2.52×106 J　(2)7.2×106 J　(3)35%
【變式2】　據(jù)洛陽網(wǎng)報道：截止2023年11月底，洛陽市市區(qū)實現(xiàn)了全部生活垃圾“零填埋”，這些生活垃圾通過焚燒可以變廢為寶。經(jīng)測算，一個三口之家平均每年產(chǎn)生的生活垃圾約為600 kg，生活垃圾的熱值約為4.2×106 J/kg。
(1)一個三口之家每年產(chǎn)生的生活垃圾完全燃燒能放出多少熱量？
(2)如果一個三口之家每年產(chǎn)生的生活垃圾完全燃燒放出的熱量用來燒水，能使多少千克初溫為10 ℃的水溫度升高到40 ℃[不計熱量損失，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)如果一個三口之家每年產(chǎn)生的生活垃圾完全燃燒放出的熱量通過燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤來獲得，若煤燃燒效率為40%，相當(dāng)于節(jié)約了多少千克的標(biāo)準(zhǔn)煤(q煤＝3×107 J/kg)
(1)2.52×109 J　(2)2×104 kg　(3)210 kg
【變式3】　自走式柴油微耕機(jī)，廣泛適用于平原、山區(qū)、丘陵的旱地、水田、果園等。犁地時，柴油機(jī)每工作一小時消耗3 kg的柴油，柴油機(jī)正常工作時對外輸出的有用機(jī)械功的功率為15 kW。工作時，為防止柴油機(jī)溫度過高，其循環(huán)水散熱器中裝有質(zhì)量為10 kg、初溫為
20 ℃的水。[柴油的熱值q＝4.3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，散熱器中的水從開機(jī)到沸騰吸收的熱量Q吸；
(2)工作1小時消耗的柴油完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放；
(3)柴油機(jī)工作時的熱機(jī)效率(結(jié)果保留整數(shù))。
解析：(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的的沸點為100 ℃，即水的末溫為100 ℃，散熱器中的水從開機(jī)到沸騰吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×
103 J/(kg·℃)×10 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J。
(2)工作1小時消耗的柴油完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放＝mq＝3 kg×4.3
×107 J/kg＝1.29×108 J。
答案：(1)3.36×106 J　(2)1.29×108 J　(3)42%
(滿分：100分)
一、單項選擇題(本題包括14個小題；每小題2分，共28分。每小題只有一個選項符合題意，錯選、多選或不選均得0分)
1．對下列事實的微觀解釋錯誤的是(　　)
[A]把兩塊表面干凈的鉛塊壓緊后不容易拉開——分子之間存在引力
[B]花園里百花盛開，香氣四溢——分子在永不停息地運(yùn)動
[C]水和酒精混合后總體積減小——分子之間有空隙
[D]打掃教室衛(wèi)生時，會發(fā)現(xiàn)塵土飛揚(yáng)——分子在做無規(guī)則運(yùn)動
階段綜合評價卷(二)　力、熱專練
√
2．如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作示意圖，下列說法中錯誤的是(　　)
[A]甲圖吸氣沖程中汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸
[B]乙圖壓縮沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
[C]丙圖做功沖程中高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功
[D]丁圖排氣沖程中廢氣排出汽缸
√
3．我國是一個嚴(yán)重缺水的國家，我們應(yīng)從小培養(yǎng)節(jié)水意識，養(yǎng)成節(jié)約用水的好習(xí)慣。地球上的水通過三態(tài)變化不斷地在發(fā)生循環(huán)，關(guān)于水循環(huán)下列說法正確的是(　　)
[A]江、河、湖、海以及大地表層中的水不斷升華變成水蒸氣
[B]當(dāng)水蒸氣升入高空時，遇到冷空氣，水蒸氣便液化成小水滴
[C]小水滴在高空中如果遇到更加寒冷的氣流，就會凝華成小冰珠，最后可能形成冰雹
[D]冬天，水蒸氣在寒冷的高空急劇降溫，就會凝固成小冰晶，聚集起來變成雪花
√
4．排球是體育中考的重要項目之一。不考慮空氣阻力時，下面關(guān)于排球訓(xùn)練中的分析說法正確的是(　　)
[A]墊球時，手對排球的力的大小等于排球?qū)κ值牧Φ拇笮?br/>[B]排球離手后還能夠繼續(xù)向上運(yùn)動，是因為排球受到慣性力的作用
[C]排球離手后速度越來越慢說明運(yùn)動需要力來維持
[D]當(dāng)排球豎直上升到達(dá)最高點時，若所有的力均消失，排球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動
√
5．甲、乙兩車同時同地向南做勻速直線運(yùn)動，它們的s-t 圖象如圖所示。下列判斷中正確的是(　　)
①以甲車為參照物，乙車是向北運(yùn)動的?、诩总囈欢ū纫臆囃ㄟ^的路程多?、圻\(yùn)動過程中，甲、乙兩車之間的距離始終保持不變?、芡ㄟ^
4 m的路程，甲比乙少用2 s　⑤經(jīng)過10 s后，
甲、乙兩車的距離是10米
[A]①②④ [B]②③⑤
[C]①④⑤ [D]①②⑤
√
6．如圖所示為蘋果掉入一個裝有水的容器中，蘋果在水中向下運(yùn)動時某一時刻的照片。其中下列說法正確的是(　　)
[A]蘋果在水中下落過程中所受浮力逐漸變小
[B]蘋果在水中下落時受到的浮力的大小與蘋
果的密度有關(guān)
[C]蘋果在水中下落過程中所受水的壓強(qiáng)不變
[D]若向容器中加入鹽水，則蘋果所受的浮力
將變大
√
7．如圖所示，從A點沿水平桌面自由滾落的小球運(yùn)動軌跡如虛線所示，C、F兩處等高，下列說法正確的是(　　)
[A]小球在C點的機(jī)械能等于在F點的機(jī)械能
[B]小球從D點到E點的過程中，機(jī)械能大小不變
[C]小球從D點離開地面時，動能為零
[D]小球在C點的動能大于在F點的動能
√
8．關(guān)于生活中的四個熱現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)
[A]水燒開時，壺嘴的周圍冒“白氣”，這屬于汽化現(xiàn)象
[B]用高壓鍋煮食物熟得快，是因為高壓鍋內(nèi)氣壓高、沸點低
[C]冷鏈運(yùn)輸時使用干冰保鮮，這是因為干冰容易升華吸熱
[D]把蔬菜裝入保鮮袋并放入冰箱，是為了加快水分的蒸發(fā)
√
9．下列現(xiàn)象中不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋的是(　　)
[A]如圖甲所示，對著插入水中的細(xì)管上口吹氣，水從細(xì)管中噴出
[B]如圖乙所示，向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏
[C]如圖丙所示，用吸管把飲料從杯子里吸入口中
[D]如圖丁所示，在地鐵站臺上，人不能越過安全線候車
√
10．如圖甲所示，在粗糙程度均勻的水平地面上運(yùn)動的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-t和v -t圖象分別如圖甲和圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及其功率的分析正確的是(　　)
[A]0～3 s內(nèi)拉力做功9 J
[B]3～6 s內(nèi)拉力的功率逐漸變小
[C]第6 s拉力的功率為54 W
[D]9～12 s內(nèi)拉力做功18 J
√
11．2024年2月17日，第十四屆全國冬季運(yùn)動會在內(nèi)蒙古呼倫貝爾拉開帷幕。如圖所示是短道速滑項目的精彩瞬間，下列說法中正確的是(　　)
[A]以看臺上的觀眾為參照物，運(yùn)動員是運(yùn)動的
[B]運(yùn)動員在轉(zhuǎn)彎過程中，其運(yùn)動狀態(tài)保持不變
[C]運(yùn)動員到達(dá)終點后，不能立即停下來是因為受到慣性作用
[D]運(yùn)動員站立時對冰面的壓力和運(yùn)動員所受的重力是一對平衡力
√
A　[以看臺上的觀眾為參照物，運(yùn)動員的相對位置改變，是運(yùn)動的，故A正確；運(yùn)動員在轉(zhuǎn)彎過程中，方向改變，其運(yùn)動狀態(tài)改變，故B錯誤；慣性不是力，不能說“受到慣性作用”，故C錯誤；運(yùn)動員站立時對冰面的壓力和運(yùn)動員所受的重力方向相同，不是一對平衡力，故D錯誤。故選A。]
12．2023年9月24日，我國運(yùn)動員在女子賽艇項目比賽中摘得杭州亞運(yùn)會首枚金牌。如圖所示是她們比賽中奮力劃槳前行的一個畫面。下列說法正確的是(　　)
[A]以地面為參照物賽艇是運(yùn)動的
[B]槳對水的力和水對槳的力是一對平衡力
[C]賽艇的速度越大慣性越大
[D]連續(xù)劃槳使賽艇不停地前進(jìn)說明力是維持物體運(yùn)動的原因
√
A　[以地面為參照物，賽艇相對于地面的位置發(fā)生變化，所以賽艇是運(yùn)動的，故A正確；槳對水的力和水對槳的力是分別作用在兩個物體上的力，它們大小相等，方向相反，是相互作用的兩個力，故B錯誤；慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，故C錯誤；用力劃槳時，受到水的反作用力使賽艇前進(jìn)，說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故D錯誤。故選A。]
13．如圖所示，用甲、乙、丙三種簡單機(jī)械分別提起同一重物G，已知滑輪重20 N，杠桿(OB＝2OA)重10 N，手的拉力始終沿豎直方向，忽略繩重及摩擦，下列說法錯誤的是(　　)
[A]甲圖：該裝置不省力也不省距離
[B]乙圖：該裝置的機(jī)械效率是三者中最低的
[C]丙圖：在勻速拉動物體上升的過程中，拉力F3逐漸變小
[D]若提升的物體越重，乙、丙的機(jī)械效率就會越高
√
14．小明生日那天，全家下館子吃了頓大餐，“手抓羊肉”讓小明印象深刻，關(guān)于其中涉及的物理知識，下列說法正確的是(　　)
[A]熱騰騰的羊肉上冒出“白氣”，說明分子在擴(kuò)散
[B]羊肉在盤子中是一塊一塊的，沒有粘在一起，說明羊肉分子間有斥力
[C]羊肉的溫度降低后，其內(nèi)能保持不變
[D]用柴火爐燉羊肉時，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
√
D　[“白氣”肉眼可以看見，不屬于分子，不能說明分子在擴(kuò)散，故A錯誤；羊肉在盤子中是一塊一塊的，沒有粘在一起，是因為分子間的距離超出分子力作用的范圍，不能說明羊肉分子間有斥力，故B錯誤；羊肉的溫度降低后，分子無規(guī)則運(yùn)動劇烈程度減小，其內(nèi)能減少，故C錯誤；燉羊肉時，需要用燃料加熱，燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選D。]
二、填空題(本題包括5個小題；每空1分，共10分)
15．常用的溫度計是根據(jù)_______________原理制成的，如圖所示是溫度計的一段截圖，讀數(shù)是________℃。
解析：溫度計是按照液體熱脹冷縮的原理制成的，題圖中溫度計的分度值是1 ℃，溫度計示數(shù)從下往上減小，說明該溫度計的示數(shù)是在0 ℃以下，則讀數(shù)為－14 ℃。
?。?4
液體熱脹冷縮
16．2024年10月30日4時27分，神舟十九號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。如圖所示的是點火后火箭加速升空的畫面。火箭加速升空時，若以地面為參照物，航天員是運(yùn)動的，若以________為參照物，航天員是靜止的。運(yùn)動和靜止是
________(選填“絕對”或“相對”)的。
　相對
火箭
解析：在火箭升空的過程中，以火箭為參照物，航天員與火箭之間沒有位置變化，所以航天員是靜止的。同一物體相對于不同的參照物，可能是運(yùn)動的也可能是靜止的，說明物體的運(yùn)動和靜止是相對的。
17．玉溪窯青花，始燒于元末明初，有六百多年的歷史，窯匠師傅將泥制成各種形狀不同的陶坯，這表明力可以改變物體的 ________；我國三峽大壩上下游水位差最高達(dá)113 m，為了確保船只順利通行，在上下游之間修建了世界上最大的船閘，船閘工作時利用了 ________的原理。
　連通器
形狀
解析：窯匠師傅將泥制成各種形狀不同的陶坯，這表明力可以改變物體的形狀；船閘底部的閥門打開時，閘室與上游(或下游)上端開口，且底部連通，是一個連通器，水靜止時水面相平，再打開閘門，船順利通過，船閘是利用連通器原理工作的。
18．如圖所示是某物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的圖象，由圖象可以判斷該物質(zhì)是________(選填“晶體”或“非晶體”)，第5 min時物質(zhì)處于____________狀態(tài)。
　固液共存
晶體
解析：從題圖可以看出，此物質(zhì)在熔化過程中保持50 ℃不變，有固定的熔點，所以此物質(zhì)是晶體；該物質(zhì)從第4 min時開始熔化，到第8 min時熔化結(jié)束，故第5 min時物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)。
19．如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，A、B兩點高度相同且距地面30 cm，小球在A點的動能________(選填“大于”“小于”或“等于”)B點的動能；在運(yùn)動過程中，小球的機(jī)械能________(選填“守恒”或“不守恒”)。
　不守恒
大于
解析：小球在地面彈跳，在上升和下降的過程中，由于與空氣摩擦，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球的機(jī)械能不守恒，會逐漸減小，所以在A點的機(jī)械能大于B點的機(jī)械能；A、B兩點高度相同，所以A、B兩點小球的重力勢能相等；因為小球的機(jī)械能等于動能與重力勢能之和，所以小球在A點的動能大于在B點的動能。
四、作圖題(本題包括2個小題；每小題2分，共4分)
20．(2分)如圖甲，小麗站在商場的手扶電梯上，隨梯勻速下樓，運(yùn)動軌跡如圖乙虛線所示。在圖乙中畫出小麗的受力示意圖。(圖中“·”表示小麗)
解析：小麗隨自動扶梯一同勻速下降，小麗相對于扶梯靜止，因此小麗受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，并且二力是一對平衡力，過重心作豎直向下的力(即重力)和豎直向上的力(即支持力)。表示兩個力的線的長度應(yīng)相等。
答案：如圖所示
21．(2分)請在圖中畫出拉力F1的力臂L1。
解析：已知支點為O，從支點O向拉力F1的作用線作垂線，垂線段的長度即為力臂L1。
答案：如圖所示
五、實驗探究題(本題包括3個小題，共28分)
22．(8分)如圖甲所示，物理拓展課某小組利用相同的酒精燈分別對質(zhì)量和初溫均相同的鹽水1、鹽水2和純水(ρ1＞ρ2＞ρ水)進(jìn)行加熱，它們的溫度T隨加熱時間t變化的規(guī)律如圖丙所示。
(1)由圖丙可得出的實驗結(jié)論：水和鹽水在沸騰的過程中，________________________；
(2)圖乙是實驗中觀察到水中氣泡上升過程中的兩種情況，其中________(選填“a”或“b”)是水沸騰時的情況；
(3)分析圖丙所示圖象可初步得到鹽水的沸點隨鹽水密度增大而________，且鹽水1的吸熱能力比鹽水2的吸熱能力 ________(選填“強(qiáng)”或“弱”)，且液面上方的氣壓 ________(選填“高于”“低于”或“等于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
不斷吸熱，溫度保持不變
b
變大
弱
低于
解析：(1)由題圖丙可得出的實驗結(jié)論：水和鹽水在沸騰的過程中，不斷吸熱，溫度保持不變。
(2)水沸騰前氣泡上升過程中體積逐漸變小，水沸騰時氣泡上升過程中體積逐漸變大，題圖乙是實驗中觀察到水中氣泡上升過程中的兩種情況，其中b是水沸騰時的情況。
(3)已知ρ1＞ρ2＞ρ水，分析題圖丙所示圖象可初步得到鹽水的沸點隨鹽水密度增大而變大，因加熱相同時間，鹽水1升溫快，故鹽水1的吸熱能力比鹽水2的吸熱能力弱；由題圖丙可知水的沸點為99 ℃，低于100 ℃，所以氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
23．(10分)學(xué)校的秋季運(yùn)動會上將要舉行班級間的拔河比賽。九一班的同學(xué)們經(jīng)過集體討論后一致認(rèn)為決定比賽勝負(fù)的關(guān)鍵因素在于摩擦力的大小，于是進(jìn)行了下列的實驗來探究影響滑動摩擦力大小的因素。
(1)同學(xué)們做了如圖1所示的實驗，實驗中使木塊在彈簧測力計水平拉力的作用下做 __________運(yùn)動，這樣做可以根據(jù) ___________的知識得出拉力與滑動摩擦力的大小相等。
(2)分析實驗甲和實驗乙可知，可以通過改變 __________來改變滑動摩擦力的大小。
(3)最后通過充分的分析論證全班同學(xué)一致決定：應(yīng)在班上選擇體重較 ________的同學(xué)參加比賽，同時在比賽時腳穿圖2中的 ________(選填“A”“B”或“C”)類鞋。
勻速直線
二力平衡
壓力大小
重
A
解析：(1)用彈簧測力計勻速拉動木塊時，木塊做勻速直線運(yùn)動受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識，此時摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大小。
(2)根據(jù)實驗甲和實驗乙可知，接觸面的粗糙程度一樣，對接觸面的壓力不同，受到接觸面的滑動摩擦力不同，則可以通過改變壓力來改變滑動摩擦力的大小。
(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象可知增大接觸面的粗糙程度和增大壓力可以增大摩擦力，因此組隊時，應(yīng)該選用體重大的同學(xué)，同時在比賽時應(yīng)該穿鞋底花紋較深的鞋子，故選穿A類鞋子。
24．(10分)在研究液體壓強(qiáng)的實驗中，進(jìn)行了如圖所示的操作：
(1)本實驗根據(jù)U形管中兩管液面的 ________來判斷液體壓強(qiáng)的大小，在實驗前調(diào)整U形管壓強(qiáng)計時，若U形管兩邊液面不相平，可采取的方法是 ________；
[A]從U形管中倒出適量液體
[B]更換U形管中的液體
[C]取下軟管重新安裝
高度差
C
(2)要探究液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀是否有關(guān)，應(yīng)選擇 ________兩圖進(jìn)行比較。這種科學(xué)探究方法叫做：______________；
(3)小明發(fā)現(xiàn)在同種液體中，探頭所處深度相同時，只改變探頭的方向，U形管兩邊液柱高度差不變，表明： _____________________________________________。
丙、丁
控制變量法
同種液體同一深度，液體
向各個方向的壓強(qiáng)相等
解析：(1)U形管壓強(qiáng)計是通過U形管兩側(cè)液面的高度差來顯示探頭所受壓強(qiáng)大小的，這用到了轉(zhuǎn)換法；在實驗前調(diào)整U形管壓強(qiáng)計時，若U形管兩邊液面不相平，可采取的方法是取下軟管重新安裝，此時兩端液面上方氣壓均等于大氣壓，液面會變得相平，故選C。
(2)根據(jù)控制變量法，要探究液體壓強(qiáng)與盛液體的容器的形狀是否有關(guān)，應(yīng)控制深度、密度相同，改變?nèi)萜鞯男螤睿蕬?yīng)選擇丙、丁兩題圖進(jìn)行對比。
(3)小明發(fā)現(xiàn)在同種液體中，探頭所處深度相同時，只改變探頭的方向，U形管兩邊液柱高度差不變，表明：同種液體同一深度，液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。
六、計算題(本題包括3個小題，共30分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、主要公式和重要的演算步驟，只寫最后答案不得分，有數(shù)值計算的題，計算中必須寫出數(shù)值和單位)
25．(10分)由于天氣寒冷，吃早飯時媽媽要用熱水給小明加熱250 g瓶裝牛奶，如圖所示，要使這瓶牛奶的溫度由10 ℃最終升高到50 ℃，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，牛奶的比熱
容為2.1×103 J/(kg·℃)，不計熱量損失。
(1)牛奶需要吸收多少熱量？
(2)媽媽至少需要60 ℃的熱水多少千克？
(3)若小明家燃?xì)庠畹臒嵝适?5%，媽媽將質(zhì)量為1 kg、溫度為10 ℃的水加熱到60 ℃需消耗多少千克燃?xì)猓?燃?xì)獾臒嶂禐?.2×107J/kg)
答案：(1)2.1×104 J　(2)0.5 kg　(3)0.02 kg
26．(10分)如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組將重為540 N的重物勻速提升3 m，所用時間為20 s，拉力為200 N，不計繩與滑輪間的摩擦。求：
(1)繩子自由端移動的速度；
(2)他所做的有用功；
(3)滑輪組的機(jī)械效率。
答案：(1)0.45 m/s　(2)1 620 J　(3)90%
27．(10分)如圖甲所示為懷丙打撈鐵牛的場景，他讓人們用兩艘大船裝滿泥沙，用鐵索將鐵牛拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，隨著船逐漸上浮，鐵牛從河底淤泥中被拉了出來，其模型如圖乙所示。已知物體A是邊長為0.1 m的正方體(與底部不密合)，物體B是底面積為0.03 m2、高為0.6 m、質(zhì)量為8 kg的長方體，容器的底面積為
0.1 m2?，F(xiàn)將A、B用細(xì)線連接，細(xì)線拉直但無拉力，然后沿水平方向切物體B，B被切去某一高度時，水面下降3 cm，此時細(xì)線所受拉力為15 N。(已知細(xì)線不伸長，g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求：
(1)物體A受到的浮力大??；
(2)細(xì)線拉直但無拉力時，B的下表面處受到水的壓強(qiáng)(小數(shù)點后保留1位小數(shù))；
(3)當(dāng)水面下降3 cm時，B剩余的重力大小。
解析：(1)物體A排開液體的體積為V排＝VA＝(0.1 m)3＝0.001 m3
根據(jù)阿基米德原理可知，物體A所受浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3＝10 N。
(2)物體B的重力GB＝mBg＝8 kg×10 N/kg＝80 N
開始時，細(xì)線拉直但無拉力，此時物體B處于漂浮狀態(tài)，由漂浮條件可知，F(xiàn)浮B＝GB＝80 N
由阿基米德原理得，F(xiàn)浮B＝ρ水gV排B＝ρ水gSBh浸B
(3)當(dāng)水面下降3 cm時，排開水的變化量為
ΔV排B＝S容器Δh＝0.1 m2×0.03 m＝3×10-3 m3
則物體B排開水的體積變?yōu)閂′排B＝V排B－ΔV排B＝8×10-3 m3－3×10-3 m3＝0.005 m3
B所受的浮力F′浮B＝ρ水gV′排B＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.005 m3＝
50 N
由題圖丙可知，物體B切去Δh后，B上浮，對A產(chǎn)生拉力，繩子的拉力F＝15 N，對B進(jìn)行受力分析，受豎直向下的重力、豎直向下的繩的拉力和豎直向上的浮力作用，依據(jù)平衡條件可得GB′＝F′浮B－F＝50 N－15 N＝35 N。
答案：(1)10 N　(2)2 666.7 Pa　(3)35 N

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