Question

（1）甲、乙是兩個(gè)體積相同而材料不同的實(shí)心球，它們靜止在某種液體中的情況如圖5所示．那么兩球所受浮力F_{甲______}F_乙，兩球的密度ρ_{甲______}ρ_乙．（選填“＞”、“＜”或“=”）
（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，通常情況下人體的溫度高于周圍環(huán)境的溫度，所以人體始終向外散熱．人體每小時(shí)釋放的熱量可以將相當(dāng)于自身質(zhì)量的水的溫度升高約2℃．則一個(gè)質(zhì)量為60kg的學(xué)生每小時(shí)向外釋放的熱量是______J；人體每秒鐘向外散發(fā)的熱量叫散熱功率，該學(xué)生的散熱功率是______W．[已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：由圖可知，V_甲排＞V_乙排，
∵F_浮=ρ_液v_排g，而甲、乙兩個(gè)實(shí)心球靜止在同種液體中，
∴兩球受到浮力的大小關(guān)系為：F_甲＞F_乙；
又∵兩球都靜止，
∴F_甲=G_甲=ρ_甲v_甲g，F(xiàn)_乙=G_乙=ρ_乙v_乙g，
則ρ_甲v_甲g＞ρ_乙v_乙g，
又∵v_甲=v_乙，
∴ρ_甲＞ρ_乙．
（2）∵m=60kg，c=4.2×10³J/（kg?℃），△t=2℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×60kg×2℃=5.04×10⁵J，
而t=1h=3600s，
∴學(xué)生的散熱功率為：P===140W．
故答案為：（1）＞，＞．
（2）5.04×10⁵，140．
分析：（1）已知甲乙兩個(gè)小球體積相同，都放在同一液體中，根據(jù)阿基米德原理可知所受浮力看排開液體的體積，排開體積大的所受浮力大；因?yàn)閮汕蜢o止，受到的浮力都等于自重，而G=ρvg，據(jù)此判斷兩小球的密度關(guān)系．
（2）知道水的比熱容和水的溫度變化，利用吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算出60kg水溫度升高2℃吸收的熱量，即一個(gè)質(zhì)量為60kg的學(xué)生每小時(shí)向外釋放的熱量，又知道散熱時(shí)間，再利用功率公式P=計(jì)算出學(xué)生的散熱功率．
點(diǎn)評：（1）本題關(guān)鍵有二，一是漂浮、懸浮條件的使用，二是利用阿基米德原理時(shí)要同時(shí)考慮影響浮力的兩個(gè)因素（液體的密度和排開液體的體積）．
（2）本題考查了學(xué)生對吸熱公式、功率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算有關(guān)自己的散熱及散熱功率，學(xué)生感興趣！