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人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法如图所示,将削尖...

人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓.木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧.因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25克.已知:来回拉一次钻弓需1.0秒,弓长为s=0.25米,人拉弓的力为16牛顿,木头比热C=2×103焦/,室温为20℃.问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?

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(1)知道弓长s,可以求人来回拉一次钻弓移动的距离s′=2s,又知道人拉弓的力F,利用W=Fs′求人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功; (2)克服摩擦做功消耗机械能转化为内能,做了多少功就有多少机械能转化为内能,由题知,Q吸=W×25%,求出木棒吸收的热量;又知道木棒受热部分的质量、木棒的比热容,利用吸热公式求木棒升高的温度; (3)通过计算知道每秒升高的温度值,又知道室温距着火点的温度差,据此估算使木棒燃烧起来的时间. 【解析】 (1)人来回拉一次钻弓移动的距离 s′=2s=2×0.25m=0.5m, 人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功: W=Fs′=16N×0.5m=8J; (2)由题知,Q吸=W×25%=8J×25%=2J; ∵Q吸=cm△t,m=0.25g=0.25×10-3kg, ∴木棒升高的温度: △t===4℃; (3)由(2)可知,木棒吸热每秒温度升高4℃, 要升高260℃-20℃=240℃的温度需要的时间: t==60s. 答:(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为8J; (2)1秒内可使木棒尖端温度提高4℃; (3)大约用60s时间才能使木棒燃烧起来.
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考点分析:
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小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V“字样.
(1)右图是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整:
(2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值.记录在表格中.
实验次数123
U/N2.02.52.8
I/A0.220.250.26
R/Ω
①小灯泡正常工作时的电阻为______Ω.
②小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是______
(3)完成上述实验后,小亮看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阴值Rx.他从实验室找来一个阻值已知为R的定值电阻替换了灯泡.同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个.导线),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了Rx的大小.
①请把你设计的电路电路图在虚线框内.
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:
(i)______
(ii)______
③Rx=______(用已知量和测量量表示).

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在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验,发现了一些实际问题.
(1)下表是实验中的几组数据,请在空白处填上相应的计算结果.
实验
次数


物块重
G/N
物块上升
的高度
h/m
有用功
W/J
拉力
F/N
弹簧测力
计移动的
距离s/m
总功
W/J
机械
效率
1A0.500.20.100.200.40.08125%
2A1.900.20.380.950.40.38100%
3B0.500.20.100.250.6
4B1.900.20.380.750.60.4584.4%
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(2)实际中机械效率______ 1(选填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100%和125%.这是什么原因?通过观察中图和右图,手持弹簧测力计在竖直方向时,发现指针的位置不同,中图中指针在零刻线的下方.
(3)经过分析,找到了机械效率为100%和125%的原因是:用滑轮组A进行实验时,弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要______,用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要______,因此测得的机械效率比实际效率要高.
(4)实验总结:在测量滑轮组机械效率的实验中,考虑弹簧测力计对读数的影响,测拉力时,弹簧测力计一般要竖直向______移动;若弹簧测力计倒置时测拉力,要先将指针调至零刻线处.
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入射角i51°
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(2)如果小军想验证折射现象中光路是否可逆,她应该怎样做?

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②如图乙所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动.请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂L.
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(1)在虚线框内画出实验电路图;
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(2)在图中,根据电路图用笔画线代替导线连接实物图.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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