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-优题课

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是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．巳知：来回拉一次钻弓需1.0秒，钻弓长为s=0.25米，人拉钻弓的力为16牛顿，木头比热容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?

科目物理题型计算题难度容易

知识点：能量利用效率功的计算热量的计算

如图所示，水平地面上有一底面积为 $1.5 \times 10^{- 2} m^{2}$ 的圆柱形容器，容器中水深 $40 cm$ ，一个边长为 $10 cm$ 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为 $4 N$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$ 求：

（1）此时容器底受到水的压强和压力。

（2）此时物块受到的浮力和物块的质量。

（3）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。

2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。 $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ，天然气的热值 $q = 7.0 \times 10^{7} J / m^{3}]$ 求：

（1）体积为 $0.01 m^{3}$ 的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的 $90 %$ 被质量为 $100 kg$ 的水吸收，则水升高的温度是多少？

如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为 $0.1 m$ 的正方体物块 $A$ ，容器中水的深度为 $40 cm$ 时，物块 $A$ 刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门 $B$ 控制的出水口，打开阀门 $B$ ，使水缓慢流出，当物块 $A$ 有 $\frac{2}{5}$ 的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态（即恢复原长没有发生形变），此时关闭阀门 $B$ ．弹簧受到的拉力 $F$ 跟弹簧的伸长量△ $L$ 关系如图乙所示。（已知 $g$ 取 $10 N / kg$ ，水的密度为 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，不计弹簧所受的浮力，物块 $A$ 不吸水）。求：

（1）打开阀门前物块 $A$ 受到的浮力；

（2）物块 $A$ 的密度；

（3）弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。

在图甲所示的电路中， $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器，电源电压不变。只闭合开关 $S$ 和 $S_{1}$ ，将滑动变阻器的滑片 $P$ 从 $a$ 端移动到 $b$ 端的过程中，电流表示数 $I$ 与电压表示数 $U$ 的变化关系如图乙所示。闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，将滑动变阻器的滑片 $P$ 移到 $b$ 端时小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 $0.8 A$ ．求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；

（2）定值电阻 $R_{0}$ 的阻值和电源电压；

（3）小灯泡的额定功率。

两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）。下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。

整车质量	$20 kg$
锂电池电压	$48 V$
锂电池容量	$12 A \cdot h$
电动车额定电压	$48 V$
电动机额定功率	$350 W$

（1）图中小景的质量为 $40 kg$ ，轮胎与地面的总接触面积为 $0.01 m^{2}$ ，求地面受到的压强 $(g$ 取 $10 N / kg)$

（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到 $0.1)$

（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为 $96 N$ ，最多能连续行驶 $17.28 km$ ，求电动车工作的效率。