Question

【题目】阅读短文，回答文后问题 孔明灯
我国汉代曾发明过一种用做军事信号的“孔明灯”，它其实就是一种灯笼．先用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊严，并在下面留口．在灯笼的下面固定一个小碟，在碟内放入燃料．点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起．灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算，即F浮=ρ空气gV （本题g取10N/kg）．温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m3 ， 下表给出了一些空气密度和温度的对应关系．

温度/℃	90	100	110	120	130
密度/kgm﹣3	0.97	0.94	0.91	0.88	0.85

（1）为了更容易起飞，孔明灯所用燃料选择的主要依据是（）
A.质量
B.密度
C.热值
D.比热容
（2）根据表格中的数据，在坐标图中作出空气密度和温度关系的图象．
（3）如图a所示的孔明灯体积大约为0.02m3 ， 环境气温为20℃，则孔明灯受到的空气浮力为N．
（4）上题中孔明灯制作材料和燃料总质量为6g，灯内空气的温度要达到℃，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）解：如图所示：

（3）0.24
（4）114
【解析】解：（1）为保证孔明灯更容易起飞，燃料的质量在保证飞行时间的前提下尽可能地减小；所以答案是：A； （2）空气密度与温度对应关系图象如图所示： ；（3）孔明灯在空气中受到的浮力为F浮=ρ空气gV=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N；所以答案是：0.24（4）当孔明灯浮起时，说明受到的空气浮力刚好等于灯重与灯内热空气重力之和．
即F浮=G灯+G热
0.24N=0.006kg×10N/kg+G热
0.18N=ρ热gV
ρ热= =0.9kg/m3
由空气密度和温度的对应关系知，在110～120℃之间，温度升高10℃，空气密度减小0.03kg/m3
此时的空气密度为0.9kg/m3 ， 较0.91kg/m3减小0.01kg/m3 ， 所以温度升高略大于3℃，约4℃，即此时的温度约为114℃．
所以答案是：114．
【考点精析】通过灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用，掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）即可以解答此题．