题目内容

13．2014年3月1日晚上，云南昆明火车站发生暴力恐怖事件，多名无辜群众被暴徒砍伤脑部，医生在对病人进行脑部手术时，需要将病人体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能由心肺机取代．
（1）心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环．如图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为N极，活塞将向右运动，“动力泵”处于送血（填“抽血”或“送血”）送血状态．
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由27℃上升至正常体温37℃历时1.5h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，热交换器所做的有用功至少为2.94×106J．（设病人质量为70kg，人体比热容与水相当为c=4.2×103J/（kg•℃）

分析 （1）根据同名磁极相互排斥，得出活塞向哪运动，选择送血还是抽血；
（2）知道人体的初温和末温、比热容、质量，利用吸热公式求人体吸热，即热交换器所做的有用功．

解答 解：（1）当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为N极，与磁铁N极排斥，活塞将向右运动，阀门K1打开，K2关闭，“动力泵”处于 送血状态；
（2）人体吸收的热量：
Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×70kg×（37℃-27℃）=2.94×106J，
不计人体散热，热交换器所做的有用功：
W有用=Q=2.94×106J．
故答案为：（1）右；送血；
（2）2.94×106J．

点评 本题综合考查了热量的计算、磁极间的作用规律，涉及到物理知识的实际运用，有难度．

练习册系列答案
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路程（s/m）10203040
时间（t/s）3.25.36.89.2
根据上面数据，计算出在各段路程上，这个人跑步的平均速度：
（1）从起点到10m处是3.13m/s．
（2）从10m处到20m处是5.26m/s．
（3）从20m处到40m处是5.13m/s．
（4）此人跑步时的速度变化规律是先变快，后变慢．

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