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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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导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是______.(填写导体的代号)
导体代号ABCDEFG
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横截面积(毫米23.20.81.20.81.21.21.2
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次数
物理量
123
钩码重G/N446
钩码上升高度h/m0.10.10.1
绳端拉力F/N1.81.42.4
绳端移动距离s/m0.30.50.3
机械效率η74%57%83%

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(1)古希腊哲学家亚里士多德认为:______.这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年.
(2)十七世纪,伽利略通过理想斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”.如图所示,伽利略的斜面实验有如下步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.
②两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面.
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去.
上述步骤中,有的属于可靠事实,有的则是科学推论.将这些事实和推论进行分类排序,以下正确的是______
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
(3)伽利略得出:运动物体如果不收其它物体的作用,将会______.伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法.
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标出图中通电螺线管以及小磁针(静止时)的南北极(用“S”和“N”表示).

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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