题目内容
【题目】请你阅读下面的短文,回答问题:
空心锤子
在生产、生活扣科学实验中,我们常常要用到锤子,如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离被击物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹得越远,根本无法进行再次敲击。
怎样解决这一问题呢?科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂。当手握锤子敲击物体时,锤头会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲击物体的难题。
如图所示,日常生活中,当锤头松了,人们将锤柄往下反复撞击固定物体,锤头就会牢牢地套紧锤柄。
(1)在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离被击物体的方向运动。这说明:力可以改变物体的______,且物体间力的作用是______________。
(2)钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,这是通过___________的方式改变钢砂的内能。如果锤内200 g的钢砂温度升高5℃,则钢砂吸收的热量是____J。[(钢砂=0.46×l05J/(kg.℃)]
(3)请你解释日常生活中,当锤头松了,人们将锤柄往下反复撞击固定物体,锤头就会牢牢地套紧锤柄的原因:______________________________________________________________________。
【答案】 运动状态 相互的 做功 460 见解析所示
【解析】(1)宇航员用锤子敲击物体,物体会运动。这表明力可以改变物体的运动状态;因为物体间力的作用是相互的,所以当敲击钉子时,钉子也会给人和锤子一个相反的力,导致它们向后运动;(2)钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,这是通过做功的方式改变钢砂的内能;钢砂吸收的热量Q=cmt=0.46
l05J/(kg.℃
0.2kg
5
460J.(3) 锤头和木柄原本一起向下运动,锤柄因撞击固定物体而停止运动,而锤头由于惯性仍保持原来向下的运动状态,所以锤头就会牢牢地套紧锤柄上了。