某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究沙子和水谁的吸热本领大时-优题课

某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示．已知酒精的热值是3.0×10⁷J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精．那么请问：

(1)a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像?为什么?
(2) 加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3) 给水加热的2min时间内，如果酒精完全燃烧将放出多少热量?
(4) 试求出沙子的比热容．

科目物理题型计算题难度中等

知识点：热传递改变物体内能探究比热容的实验

2017年4月1日，中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行，标志着四川航运第一大港 $- -$ 泸州港称为重要区域性综合交通枢纽。如图所示是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图。图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是 $24 m^{3}$ ，底面积 $4 m^{2}$ ，平均密度 $1.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，图中每个滑轮的重力均为 $1.0 \times 10^{4} N$ ，在绳子自由端拉力 $F$ 的作用下，集装箱以 $0.2 m / s$ 的速度在空中匀速竖直上升（绳重和摩擦不计，取 $g = 10 N / kg)$ 。求：

（1）该集装箱的重力；

（2）绳子自由端拉力 $F$ 的功率；

（3）在开始起吊集装箱的过程中，当绳子自由端的拉力为 $F' = 1.45 \times 10^{5} N$ 时，集装箱对水平甲板的压强。

某学校教学楼有一额定电压为 $220 V$ 的电热水器，它的工作电路如图所示，已知电阻 $R_{2} = 217.8 Ω$ ，电源电压保持 $220 V$ 不变，当 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均闭合时，电热水器处于加热状态，消耗的功率为 $2 kW$ ．只闭合 $S_{1}$ ，电热水器处于保温状态。求：

（1）电阻 $R_{1}$ 的阻值；

（2）电热水器处于保温状态消耗的功率；

（3）电热水器处于加热状态时，将 $5 kg$ 水从 $18^{°} C$ 加热到 $98^{°} C$ 所需的时间 $[$ 不计热损失，水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)]$ 。

如图所示，电源电压恒定不变， $R_{2} = 12 Ω$ ，滑动变阻器铭牌上标有“ $1 A 20 Ω$ ”，小灯泡标有“ $6 V 2 W$ ”字样，小灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，断开 $S_{3}$ 、 $S_{4}$ 时，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为 $2 V$ ，求：

（1）电源电压；

（2）当闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{3}$ ，断开 $S_{2}$ 、 $S_{4}$ 时，并移动滑动变阻器 $R$ 的滑片 $P$ 到中点时，电压表的示数；

（3）当闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 、 $S_{4}$ 时，并移动滑动变阻器 $R$ 的滑片，滑动变阻器接入电电路的阻值为多大时，电路中总功率最大，求最大功率。

同种材料制成的两个实心正方体 $A$ 、 $B$ ，密度均为 $ρ$ ，他们的重力分别为 $G_{A}$ 、 $G_{B}$ ，如图1放在水平桌面上静止时，两个物体对桌面的压强分别是 $p_{A}$ 、 $p_{B}$ ；如图2所示，匀速提升浸没在水中的 $A$ 物体，匀速提升过程中 $A$ 物体一直没有露出水面，此时滑轮组的机械效率为 $75 %$ ，已知动滑轮重为 $G$ 动，且 $G_{动} : G_{A} : G_{B} = 1 : 4 : 32$ ，滑轮组工作中不计绳子摩擦及绳重。求：

（1）水平桌面压强之比 $p_{A} : p_{B}$ 是多少？

（2）正方体材料的密度是多少？

如图所示的电路图中，电源电压恒为 $9 V$ ，电阻 $R_{1} = 5 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ，开关 $S$ 闭合后，求：

（1）电流表 $A_{2}$ 的示数

（2）通过电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的电流在 $100 s$ 内做的功