题目内容
16.将1kg 80℃的热水倒入2kg 20℃的冷水中,不计热损失,求达到热平衡时,水的混合温度.分析 热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同.知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温,又知道水的比热容,利用热平衡方程Q吸=Q放求水混合后的温度.
解答 解:设冷水温度从t01升高到t,吸收的热量为Q1;热水温度从t02降低到t,放出的热量为Q2;
不计热损失,Q吸=Q放,
即:cm1(t-t01)=cm2(t02-t),
即:4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(t-20℃)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(80℃-t)
解得:t=40℃.
答:达到热平衡时,水的混合温度为40.
点评 本题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用,知道热传递的条件、方向、结果是本题的关键.
练习册系列答案
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11.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是速度相同时,物体的质量越大,动能越大.
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大.
(3)本实验中球与木块最终停下,是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能,若水平面绝对光滑,还能完成该实验吗?不能
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个队动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
(a)为了探究“超载”隐患时,应选择1、3序号的实验进行比较.
(b)分析表格中对应的数据可知:速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是速度相同时,物体的质量越大,动能越大.
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大.
(3)本实验中球与木块最终停下,是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能,若水平面绝对光滑,还能完成该实验吗?不能
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个队动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
| 实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度h/cm | 木块被撞后运到的距离s/m |
| 1 | 30 | 10 | 4 |
| 2 | 30 | 20 | 16 |
| 3 | 60 | 10 | 8 |
(b)分析表格中对应的数据可知:速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
8.
如图所示,压缩弹簧,弹簧可以将小球弹起.弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢?(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度).
(1)小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的三组不同数据如表一所示:
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关.她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了.
表一
小红探究方案中存在的一个问题是:没有控制弹簧两次被压缩的长度相等.
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细(说出一个影响因素即可).
(1)小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的三组不同数据如表一所示:
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关.她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了.
表一
| 次 数 | 1 | 2 | 3 |
| 弹簧被压缩的长度(cm) | △l1 | △l2 | △l3 |
| 小球被弹起的高度(cm) | h1 | h2 | h3 |
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细(说出一个影响因素即可).
6.现给你提供如下器材:木块(重约7N)、弹簧测力计(量程0~5N)、重1N的滑轮(摩擦不计)、铁架台、轻质刻度尺、足够大的量杯、足量的水和细棉线(自重不计).请你利用如图所提供的一些器材,参照示例另选器材,设计一个测量木块重力的实验方案.

| 运用的 原理 | 实验步骤及测量的物理量(或实验操作示意图) | 木块重量的表达式 | |
| 示例 | 杠杆平 衡条件 | 用细线将刻度尺左端挂在铁架台上,将木块挂在刻度尺的中央,弹簧测力计挂在刻度尺的右端并向上拉,使刻度尺在水平位置静止,记下弹簧测力计的示数F. | G=2F |
| 你的设计方案 | 动滑轮 可省一 半的力 | (1)在铁架台上用细线和滑轮组成一个动滑轮,用动滑轮来提木块; (2)用弹簧测力计匀速向上拉动绳子自由端; (3)记下弹簧测力计的示数F. | 2F-1N |