【題目】物理興趣小組的同學(xué)在研究“比較沙子和水的吸熱本領(lǐng)”時,選用了兩個完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200 g的沙子和水加熱.他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示.已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),那么請問:
(1)圖中a圖和b圖哪個是沙子吸熱升溫的圖象?
(2)加熱滿2 min時,水吸收了多少熱量?
(3)試求出沙子的比熱容.
【答案】(1)沙子溫度升高得多;圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程圖象;(2)4.2×104 J;(3)0.9×103 J/(kg·℃)
【解析】
(1)用兩只完全相同的酒精燈,分別給水和沙子加熱,這樣做的目的是使水和沙子在相同時間吸收相同的熱量,再利用公式進行分析。
(2)從圖象可知,加熱滿2min,水的溫度從20℃上升到70℃,從而可知和水的溫度變化,已知水的質(zhì)量和比熱容,可利用公式計算水吸收的熱量。
(3)相同時間內(nèi)水和沙子吸收的熱量相同,由圖a得出沙子溫度的變化量,再根據(jù)計算沙子的比熱容。
(1)因為沙子和水的質(zhì)量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式可知,沙子溫度升得多;
a圖物質(zhì)升高的溫度更高,所以圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程;
(2)由b圖象可知,水的溫度從20℃上升到70℃,加熱滿2min時水吸收的熱量:
;
(3)相同時間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量,在2分鐘的時間內(nèi),
由圖知,加熱2min,沙子的溫度從20℃上升到250℃,,
沙子質(zhì)量為:,
根據(jù)比熱容的定義式得沙子的比熱容:
。
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【題目】如圖所示,在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞,將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定,做好后用力推,使它從不太陡的斜面滾下,觀察到罐子在斜面上來回滾動,直到停止運動,則其中能量轉(zhuǎn)化的情況分析錯誤的是
A.向下滾動時,罐子的重力勢能轉(zhuǎn)化為罐子的動能和橡皮筋的彈性勢能
B.向上滾動時,橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為罐子的動能和重力勢能
C.其中每個階段都有機械能的損耗,所以罐子最終會停止運動
D.罐子在斜面上來回滾動,直到停止運動,這說明罐子能量不守恒
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【題目】某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg,溫度為20℃的自來水加熱到50℃,消耗的天然氣體積為1m3(假設(shè)天然氣完全燃燒).已知水的比熱容為4.2×103J/(kg℃),天然氣的熱值為3.2×107J/m3.求:
(1)天然氣完全燃燒放出的熱量;
(2)水吸收的熱量;
(3)該熱水器工作時的效率.
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【題目】為研究橡皮筋是否也與彈簧有類似的性質(zhì),某實驗小組的同學(xué)對 A、B 兩根長度相同粗細不同的橡皮筋進行研究,并做成橡皮筋測力計.將橡皮筋的一端固定,另一端懸掛鉤碼(圖甲所示),記錄橡皮筋受到的拉力大小F 和橡皮筋的伸長量△x,根據(jù)多組測量數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖乙所示.
(1)當在兩根橡皮筋上都懸掛重為6N 的鉤碼時,橡皮筋 A 的伸長量為_____cm,橡皮筋 B 的伸長量為_____cm.
(2)分別用這兩根橡皮筋制成測力計,則用橡皮筋_____制成的測力計量程大(均選填“A”或“B”).
(3)將本實驗中相同的兩根橡皮筋A并聯(lián)起來可以制成量程更大的彈簧測力計,能夠測量力的最大值為_____N.
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【題目】力對物體轉(zhuǎn)動的影響,不僅跟力的大小有關(guān),還跟力和轉(zhuǎn)動軸之間的距離(由力的方向和作用點決定)有關(guān)。力越大,力到轉(zhuǎn)動軸的距離越大,力使物體轉(zhuǎn)動的作用效果越明顯。從轉(zhuǎn)動軸到力的作用線的距離,叫力臂;力和力臂的乘積叫力矩,用M表示,M=F×L。力矩的單位是N m。
(1)如圖甲是力F作用在水平杠杠上的示意圖。OB的長度為L,力F與OB的夾角為30°,請在圖中畫出F的力臂,并推導(dǎo)出力F的力矩表達式。
(2)如圖乙是摩擦傳動的示意圖,主動輪半徑為0.04m,從動輪半徑為0.12m,它們接觸位置相互摩擦力的大小是50N,則這一對摩擦力對主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)軸的力矩分別為多少?
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【題目】在“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中,將甲、乙兩種不同的液體分別放入兩個相同的燒杯內(nèi),用相同的電加熱器同時加熱。記錄相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制出如圖的圖象。(不計熱量損失)
(1)實驗時,選用初溫和______均相等的甲、乙兩種液體。
(2)加熱 10min,甲吸收的熱量______(選填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的熱量
(3)乙液體的比熱容是甲液體比熱容的______倍。
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【題目】小紅同學(xué)在做“探究水佛騰時溫度變化特點”的實驗中:
(1)實驗中所用的液體溫度計是利用液體______的性質(zhì)制成的。
為了完成本次實驗,由下表可知,應(yīng)選用測溫物質(zhì)為______的溫度計。
測溫物質(zhì) | 沸點/℃ |
水銀 | 357 |
酒精 | 78 |
(2)如圖甲所示,她的操作存在錯誤,請指出其中一個錯誤之處:______。
(3)實驗中,小明每隔1min記錄一次數(shù)據(jù),第4min的溫度如圖乙所示,此時溫度為______℃,直到水沸騰后一段時間停止讀數(shù),記錄的數(shù)據(jù)如下表,則水的沸點為______℃。
時間 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
水溫 | 90 | 92 | 94 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(4)撤去酒精燈后,小明觀察到水沒有立即停止沸騰,此時水的溫度______選填“高于”、“低于”或“等于”沸點。
(5)小紅覺得從開始加熱到沸騰的時間偏長,請你給她提出一個改進的措施:______。
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【題目】如圖所示,在燒瓶內(nèi)盛少量水,給瓶內(nèi)打氣,當瓶塞跳起來時,可以看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。下列解釋正確的是
A. 通過打氣筒壓縮瓶內(nèi)空氣做功,空氣內(nèi)能增大,瓶底的水汽化成白霧
B. 瓶內(nèi)的空氣對瓶塞做功,空氣內(nèi)能增大,瓶底的水汽化成白霧
C. 瓶內(nèi)的空氣對瓶塞做功,空氣內(nèi)能減小,空氣液化成白霧
D. 瓶內(nèi)的空氣膨脹對外做功,空氣內(nèi)能減小,空氣中的水蒸氣液化成白霧
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【題目】在探究“冰的熔化特點”的實驗中,如圖甲所示是實驗小組的三位同學(xué)讀取某時刻溫度計示數(shù)的情形,圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度~時間關(guān)系圖像,已知冰的質(zhì)量為 100 g。
(1)圖甲所示溫度計的示數(shù)是______℃;
(2)物質(zhì)在第 1 min 具有的內(nèi)能比第 5 min 時的內(nèi)能______;(選填“大”或“小”)
(3)設(shè)相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,則 BC 階段物質(zhì)共吸收了_______ 的熱量;
(4)在圖乙所示中,AB 段與 CD 段的傾斜程度不同,這是因為 ______。
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