Question

如图，根据表中的数据计算．[ρ_铁=7.99/cm³，c_铁=0.46×10³J/]

指甲刀 材料	指甲刀 质量	指甲刀 刀口间距	指甲刀 效率	刀口与指甲间作用力	指甲厚度
铁	31.6g	0.2cm	90%	4.5N	0.2mm

（1）指甲刀吸收145.36J热量，温度升高多少℃？
（2）指甲刀体积多大？
（3）剪断一次指甲做多少额外功？

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中数据得出指甲刀的质量，又知道指甲刀材料的比热容和吸收的热量，利用吸热公式求指甲刀吸收的热量；
（2）由表中数据得出指甲刀的质量，又知道指甲刀材料的密度，利用密度公式求指甲刀的体积；
（3）由表中数据得出指甲的厚度，即剪断一次指甲刀口与指甲间作用力移动的距离，利用W=Fs求剪断一次指甲做的有用功；又知道指甲刀的效率，利用效率公式求剪断一次指甲做的总功，
最后利用W_总=W_有用+W_额求出剪断一次指甲做多少额外功．
解答：解：（1）∵Q_吸=cm△t，
∴指甲刀温度升高了：
△t===10℃；
（2）∵ρ=，
∴指甲刀体积：
v===4cm³；
（3）剪断一次指甲对指甲做的有用功：
W_有用=Fs=4.5N×0.2×10^-3m=9×10^-4J，
∵指甲刀的效率：
η=，
∴剪断一次指甲做的总功：
W_总===1×10^-3J；
∴剪断一次指甲做多少额外功：
W_额=W_总-W_有用=1×10^-3J-9×10^-4J=1×10^-4J．
答：（1）指甲刀吸收145.36J热量，温度升高10℃；
（2）指甲刀体积4cm³；
（3）剪断一次指甲做1×10^-4J的额外功．
点评：本题综合考查了密度的计算、热量的计算、功的计算、效率的计算，涉及到用所学知识计算身边的指甲刀的有关物理量，与实际生活联系，有意义！