题目内容

【题目】某物理兴趣小组的同学,用煤炉给l0kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:

(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.

【答案】
(1)解:因为煤的热值约为3×107J/kg,

所以2kg的煤完全燃烧产生的热量是:Q=mq=2kg×3×107 J/kg=6×107 J;


(2)解:加热6min的时间,水温度的变化是:t-t0=80℃-20℃=60℃,

故水所吸收的热量是:Q=cmt-t0)=4.2×103 J/(kg℃)×10kg×60℃=2.52×106 J;


(3)解:煤炉烧水时的热效率η=Q/Q=2.52×106J/6×107J×100%=4.2%
【解析】利用热值和质量求燃烧放出的热量,利用水的质量和比热容求水吸热的热量,吸收的热量和燃料放出的热量的比是燃料的利用率.

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【题目】阅读短文,回答问题
近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生,随时随地低头看手机成了很多人的习惯.近日有研究发现,如果玩手机时姿势不当,就有可能让颈椎承受多达60磅(约27公斤)的重量,低头60度相当于给颈椎挂俩大西瓜,比一个7岁小孩还重.
有研究发现,不当的玩手机姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、便秘、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病.还有新西兰的一项研究指出,常常低垂着头看手机会影响心理健康,如变得沮丧、愤怒等.
科研人员对低头玩手机进行了研究:制作头部模型,如图甲,头部可绕支点O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个小球挂在模型内,其重为5牛模拟头部的重力,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计,支点(颈椎)承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和,实验数据如下表:


低头角度/度

绳子拉力/牛

颈椎承受的压力/牛

0

0

5

15

5

10

30

9

14

45

13.5

18.5

60

17.5

22.5


(1)分析表中数据,可得出的结论是
(2)改头部模型相当于绕O点转动的杠杆,如图乙,当低头角度增大时,头部重心向左移动,拉力F的力变小,请分析拉力F变大的原因
(3)当低头角度是30度时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的多少倍?
A.4.2倍
B.3.3倍
C.2.8倍
D.2.0倍
(4)为有更好的保护颈椎采取的办法(写出一条):

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