机械能实验与计算.doc

探究实验1、如图所示，下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体，且它的密度大于空气的密度，当抽去玻璃板后，过一段时间，看到上面瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮，这是发生了 _现象，它说明了分子在 。而右图中的压缩引火仪，用力快速下按活塞，则看到棉花 现象，这是因为活塞对 做功，使其内能增大，温度 ，达到棉花的燃点。2钢球从斜面上由静止滚下，打到一个木块上，能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被撞得更远。(1)设计本实验的目的是研究:_；(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了使钢球达到斜面底端时具有相同的_。2图15所示的实验中，小球向右运动，从刚接触弹簧到小球静止的过程中，小球的动能_，弹簧的弹性势能_在这个过程中，_能转化为_能；从弹簧由压缩量最大到恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能_，小球动能_，在这个过程中，_能转化为_能3为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如右图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_ (2)分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量_沙子吸收的热量。(填“大于”或“小于”) (3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，_升高的温度更高。(填“沙子”或“水”)(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是_.4如右图4所示，该图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车，车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将_ 能转化为_ 能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_ 能，充入自身电池储存起来。它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明，或转化为车内的空调制冷剂，不但是“零排放”，还实现了“负排放”。与传统汽车相比，叶子车的优点是 _ 。5、如图8所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，酒精燃烧，将_能转化为_能，用酒精灯加热使水沸腾,图这属于用_的方法改变物体的内能，水蒸气会把木塞冲开是_能转化成_能，通过_的现象说明水蒸气对外做功_能会减小，有的同学由这个装置联系到内燃机，请你用连线反映他的联想创新的思维过程。酒精燃烧 坚固汽缸高温高压水蒸气 活塞运动做功玻璃管 油料燃烧木塞冲出 高温高压燃气如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能_ ，动能_；当它由上而下滚动时，重力势能_，动能_ ；当它到达最低处时，重力势能 _，动能 _；当它由下而上滚动时，重力势能 _，动能_ .6、如下图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答（1）两个实验可以说明的同一个物理问题是：；（2）单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是：_。下面四个实验现象中，能够说明分子在不停地运动的是（ ）三、计算题（1题6分，2题6分，共12分）1、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15升高到65（1）将100kg水从15升高到65需吸收多少热量？（2）若液化石油气的热值为8.0107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4.2103J/(kg)（3）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)2汽车在行驶中由于路况和车速的不同,发动机(热机)的实际功率也不同，通常情况下实际功率要小于它的最大功率.右下表是某型号轿车的相关数据.汽油的密度为0.8103/m3，热值为5107J/.若该轿车以100km/h的速度匀速行驶，求：发动机最大功率30kW百公里油耗（100km/h匀速行驶）6L最大车速170km/h（1）该轿车行驶1h消耗的汽油是多少千克？（2）该轿车行驶1h消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）若该轿车发动机的效率是30，则发动机的实际功率是多少瓦？3.图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L0.06m某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F3.0103N，飞轮每分转动1380次。（1）汽油机在此工作状态下燃气10秒钟对活塞做的功是多少？（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么可放出多少热量？汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽4.6107J/kg、不计摩擦）4、现有0.1Kg的无烟煤在炉中燃烧，放出的热量是3.4106J，这些煤放出的热量只有42%被水吸收，若要给10Kg的30的水加热，这些水吸热后的温度是多少？C水=4.2103J/(kg)5、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为4.6107J/Kg）,这些汽油完全燃烧产生的热量是多少J?若这台汽油机效率为30%，则一个工作循环中输出的有用功是多少J？6、太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它将_能转化为_能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为_能储存起来，供夜晚路灯照明。若在一定时间内太阳光辐射到电池板的能量为2.7107J,这与完全燃烧多少Kg的煤放出的热量相当？这些能量转化后，可供功率为35W的路灯工作60h,那么该太阳能路灯的能量转化效率是多少？（煤的热值为3.0107J/Kg）一质量为2kg，温度为15的水，当吸收了1.68105J的热量后，温度升高到多少摄氏度c水4.2103J/(kg)？二小明家新安装了一台容积为05m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到了40。问：在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?水的比热容c水=42103J(kg)、焦炭的热值q=30107Jkg三某中学锅炉房每天要将3t水从20加热到100。问：(1) 这些水要吸收热量为多少？(2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3？（天然气的热值q=8.4107J/m3。气体完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，式中V表示气体燃烧的体积）四.有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。 (1)某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8106J。 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？c水=4.2103J/(kg)(2)若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q=4.2107J/kg)来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？(3)请你：从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；说出当前在利用太阳能方面所