题目内容
【题目】实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图像如图所示.已知该物质固态时的比热容为2.1×103 J/ ( kg·℃).假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题:
(1)在最初2 min内,物质温度升高了40℃,则它吸收的热量和吸热功率分别为多少?
(2)该物质在熔化过程中吸收的热量是多少?
(3)该物质在液态下的比热容c2是多少?
【答案】(1) 8.4x104J;700 W.(2) 3. 36 x105J(3) 4.2x103J/(kg·℃)
【解析】
由图像知道,物体熔化时的温度保持不变,所以该物质属于晶体。前两分钟物质处于固体状态,是升温吸热过程;
(1)根据题意知道,该物质的质量是:m=1kg,比热容是:c1 =2.1×103 J/(kg℃),温度变化是:△t1 =40℃,
所以,该物质此过程吸收的热量是:Q吸 =c1 m△t1 =2.1×103 J/(kg℃)×1kg×40℃=8.4×104 J;
该物质的吸热功率是:P=Q吸/t=8.4×104J/120s=700W;
(2)由图象知道,熔化需要的时间是:t1 =8min=480s,
所以,熔化过程吸收的热量是:Q1 =Pt1 =700W×480s=3.36×105 J;
(3)由图像知道,物体全部熔化后,在t′=4min=240s内,物体升高的温度是:△t2 =40℃,由于吸热功率恒定不变,所以吸收的热量是:Q吸′=Pt′=700W×240s=1.68×105 J,
又因为Q吸 ′=c2 m△t2,所以,该物质在液态下的比热容是:c2 =Q吸′/m△t2=1.68×105J/1kg×40℃=4.2×103 J/(kg℃)。
【题目】如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙.同学们根据猜想进行了实验,得出数据如表一所示:
表一
实验 序号 | 长木板 表面 | 木板放 置方式 | 拉动木块 的个数 | 弹簧测力 计示数/N |
① | 较粗糙 | 平放 | 1 | 1.5 |
② | 较粗糙 | 平放 | 2 | 3.0 |
③ | 较光滑 | 平放 | 2 | 1.6 |
④ | 较光滑 | 竖放 | 2 | 1.6 |
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据________的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等.
(2)由实验序号__________可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关.
(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的_________有关.
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好.图乙实验中_________(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板.
(5)若在甲装置中,木块在运动过程中所受拉力突然变大,滑动摩擦力将_________;若木块的运动速度突然变大,其所受摩擦力_________.(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表二中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是_________(填“正确”或“错误”)的,理由是___________________________.
表二
实验序号 | 木块大小 | 接触面积S/cm | 摩擦力f/N |
1 | 整块 | 150 | 1.5 |
2 | 三分之二块 | 100 | 1.0 |
3 | 三分之一块 | 50 | 0.6 |