(2011•常州模拟)四川境内地层深处有食盐水.为了把地下食盐水取出来,古人发明了竹筒井.竹筒井被誉为中国古代第五大发明

(2011•常州模拟)四川境内地层深处有食盐水.为了把地下食盐水取出来,古人发明了竹筒井.竹筒井被誉为中国古代第五大发明,如图甲所示.竹筒井的钻探原理是通过如下图乙所示的装置,使钻头一起一落上下运动,连续不断,即可将井中岩石击碎,然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出,直至打到食盐水层.竹筒井一般深约100m,井口直径10~12cm,为了防止井壁坍塌,古人用一种粗如碗口大小的竹子,将竹节淘空,筒筒相连,插入井中,起到了固定井壁的作用.取食盐水时,将钻头换成取水桶,放入井底,将食盐水装满,再扳起花车,食盐水便取出来.请回答下列问题:
(1)打井时,为了增强击碎岩石的效果,钻头的质量取大一些还是小一些好?
答:______.
理由:______.
(2)“花车”属于我们学过的一种简单机械,使用它提升重物时的优点是______.
(3)把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程.“晒”是通过太阳的晒提高食盐水的浓度,“煎”是将晒过的食盐水放入锅中,经加热获取食盐.则下列说法正确的是______
A.“晒”涉及到的物态变化是汽化,而“煎”涉及到的物态变化是凝固
B.“晒”涉及到的物态变化是汽化,而“煎”涉及到的物态变化是凝华
C.“晒”涉及到的物态变化是升华,而“煎”涉及到的物态变化是凝固
D.“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是汽化
(4)若工人把总质量为10kg盛满食盐水的桶从100m深的井底匀速提升到地面,所用时间为200s,在此提升过程中的效率为50%,求该工人做功的功率.
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L随缘 种子

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解题思路:(1)物体由于运动而具有的能叫动能,物体的质量越大、速度越大,动能越大;物体由于被举高而具有的能叫重力势能,物体的质量越大、被举得越高,重力势能越大,动能和势能可以相互转化;据此分析回答;
(2)使用轮轴时,动力作用在轮上,可以省力,但要多移动距离;
(3)物质从液态变为气态叫汽化,汽化需要吸热;
(4)知道提升的质量,利用重力公式求总重,再利用W=Gh求有用功,知道效率大小,利用效率公式求总功,又知道做功时间,最后利用功率公式求工人做功功率.

(1)钻头在下落时,将重力势能转化为动能,相同的高度时,质量越大、重力势能越大,下落时可以转化为更多的动能,击石效果更好;
(2)花车属于轮轴,动力作用在轮上,可以省力;
(3)在“晒”和“煎”两个过程中,都是将液态的水变成气态的水蒸气跑掉,发生的都是汽化现象;
(4)G=mg=10kg×9.8N/kg=98N,
W有用=Gh=98N×100m=9800J,
∵η=
W有用
W总,
∴W=
W有用
η=[9800J/50%]=1.96×104J,
P=
W总
t=
1.96×104J
200s=98W.
故答案为:(1)取大一些好;因为质量越大,下落同一高度时获得的动能越大,击石效果越好;(2)省力;(3)D;(4)工人做功功率为98W.

点评:
本题考点: 功率的计算;凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;动能的影响因素.

考点点评: 本题为力、热学综合题,考查了有关重力势能、轮轴、汽化、功、功率的有关知识,知识点多、综合性强,属于难题.

1年前

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