Question

如圖，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算．[ρ_鐵=7.99/cm³，c_鐵=0.46×10³J/（kg?℃）]

指甲刀 材料	指甲刀 質(zhì)量	指甲刀 刀口間距	指甲刀 效率	刀口與指甲間作用力	指甲厚度
鐵	31.6g	0.2cm	90%	4.5N	0.2mm

（1）指甲刀吸收145.36J熱量，溫度升高多少℃？
（2）指甲刀體積多大？
（3）剪斷一次指甲做多少額外功？

Answer 1

解：（1）∵Q_吸=cm△t，
∴指甲刀溫度升高了：
△t===10℃；
（2）∵ρ=，
∴指甲刀體積：
v===4cm³；
（3）剪斷一次指甲對指甲做的有用功：
W_有用=Fs=4.5N×0.2×10^-3m=9×10^-4J，
∵指甲刀的效率：
η=，
∴剪斷一次指甲做的總功：
W_總===1×10^-3J；
∴剪斷一次指甲做多少額外功：
W_額=W_總-W_有用=1×10^-3J-9×10^-4J=1×10^-4J．
答：（1）指甲刀吸收145.36J熱量，溫度升高10℃；
（2）指甲刀體積4cm³；
（3）剪斷一次指甲做1×10^-4J的額外功．
分析：（1）由表中數(shù)據(jù)得出指甲刀的質(zhì)量，又知道指甲刀材料的比熱容和吸收的熱量，利用吸熱公式求指甲刀吸收的熱量；
（2）由表中數(shù)據(jù)得出指甲刀的質(zhì)量，又知道指甲刀材料的密度，利用密度公式求指甲刀的體積；
（3）由表中數(shù)據(jù)得出指甲的厚度，即剪斷一次指甲刀口與指甲間作用力移動的距離，利用W=Fs求剪斷一次指甲做的有用功；又知道指甲刀的效率，利用效率公式求剪斷一次指甲做的總功，
最后利用W_總=W_有用+W_額求出剪斷一次指甲做多少額外功．
點評：本題綜合考查了密度的計算、熱量的計算、功的計算、效率的計算，涉及到用所學知識計算身邊的指甲刀的有關(guān)物理量，與實際生活聯(lián)系，有意義！