Question

19．小明骑自行车在凸凹不平的山坡上滑下，虽然不用力蹬车，但明显感觉车子运动得越来越快，此过程中重力势能变小（选填“变小”、“变大”或“不变”，下同），机械能总量变小．若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃，至少需要燃烧0.0126m³的液化气．（液化气的热值是5.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大．由于题目中存在阻力和摩擦，所以机械能是减小的．
（2）利用吸热公式求出水吸收的热量，再利用Q_吸=Q_放=vq计算需要液化气的体积．

解答 解：自行车在下坡过程中，质量不变、速度变大，其动能变大；质量不变、高度减小，其重力势能减小．
该过程中，存在阻力和摩擦，所以一部分机械能会转化成内能，故机械能是减小的．
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（80℃-20℃）=6.3×10⁵J；
由题知，Q_吸=Q_放=v_液化气q，
需要液化气的体积：
v_液化气=$\frac{Q}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.0126m³．
故答案为：变小；变小；0.0126．

点评 本题考查了同学们对动能、势能和机械能影响因素的理解及吸热公式、燃料完全燃烧放出热量公式的掌握和运用，计算时注意热值单位：固体、液体燃料J/kg，气体燃料J/m³．