题目内容
2．
人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页，钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓．木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧．因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克．已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s=0.25米，人拉弓的力为16牛顿，木头比热C=2×103焦/（千克•℃），室温为20℃．问：（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？
分析 （1）知道弓长s，可以求人来回拉一次钻弓移动的距离s′=2s，又知道人拉弓的力F，利用W=Fs′求人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功；
（2）克服摩擦做功消耗机械能转化为内能，做了多少功就有多少机械能转化为内能，由题知，Q吸=W×25%，求出木棒吸收的热量；又知道木棒受热部分的质量、木棒的比热容，利用吸热公式求木棒升高的温度；
（3）通过计算知道每秒升高的温度值，又知道室温距着火点的温度差，据此估算使木棒燃烧起来的时间．
解答 解：（1）人来回拉一次钻弓移动的距离：
s′=2s=2×0.25m=0.5m，
人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功：
W=Fs′=16N×0.5m=8J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，木棒尖端吸收的热量：
Q吸=W×25%=8J×25%=2J；
由Q吸=cm△t可得，木棒升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2J}{2×{10}^{3}J/（kg•℃）×0.25×{10}^{-3}kg\;}$=4℃；
（3）由（2）可知，木棒尖端吸热每秒温度升高4℃，
要使木棒燃烧起来，升高的温度为260℃-20℃=240℃；
需要的时间：
t=$\frac{240℃}{4℃}$=60s．
答：（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为8J；
（2）1秒内可使木棒尖端温度提高4℃；
（3）大约用60s时间才能使木棒燃烧起来．
点评 本题考查了学生对功的公式、吸热公式的了解与掌握，涉及到钻木取火的实质，有意义！计算时注意单位统一．
练习册系列答案
相关题目
12．
在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：
（1）实验前，同学们就器材的选取进行了讨论，正方和反方提出了许多观点，小明把他们的观点整理记录如表2，其中合理的是：①和⑥．（填序号）
（2）小明安装的实验器材如图甲所示． 用酒精灯给水加热，当温度达到88℃时开始记录数据．在看到水沸腾现象后，小明就熄灭了酒精灯，然后根据实验数据绘制了水沸腾时温度与时间关系的图象，如图乙所示．由图可得水的沸点为98℃．
（3）在评估与交流环节，同学们认为小明的实验仍存在不足，并对水沸腾后小明还应进行的实验操作提出了一些建议，其中正确的是D
A．调大酒精灯火焰，继续加热直到水温达到100℃
B．撤掉烧杯上的纸板，继续加热直到水温达到100℃
C．撤去酒精灯，继续观察温度计的示数，记录数据
D．继续用酒精灯加热几分钟，观察温度计的示数，记录数据．
在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：（1）实验前，同学们就器材的选取进行了讨论，正方和反方提出了许多观点，小明把他们的观点整理记录如表2，其中合理的是：①和⑥．（填序号）
| 正方 | 反方 | |
观 点 | ①了解水的沸点，选择量程为-20℃-110℃的实验温度计 ③为了节省加热时间，在烧杯中加入1cm深的水 ⑤烧杯上加盖纸板，主要目的是防止水沸腾时溅出 | ②选择体温计，因为它可以离开被测液体读数，用起来更方便 ④为了便于观察，在烧杯中加满水 ⑥烧杯上加盖纸板，主要目的是减少热量散失 |
（3）在评估与交流环节，同学们认为小明的实验仍存在不足，并对水沸腾后小明还应进行的实验操作提出了一些建议，其中正确的是D
A．调大酒精灯火焰，继续加热直到水温达到100℃
B．撤掉烧杯上的纸板，继续加热直到水温达到100℃
C．撤去酒精灯，继续观察温度计的示数，记录数据
D．继续用酒精灯加热几分钟，观察温度计的示数，记录数据．
在探究“电流大小与什么因素有关”的实验中，同学们各抒己见，请完成以下问题．
在如图的电路中，如果将开关S1、S2都闭合时，则电压表示数为4.5V；如果将开关S1闭合、开关S2断开时，电压表示数为3V；则当S1和S2均断开时，灯泡L2两端的电压是1.5V．
