今年年初,我国南方地区的冰冻雪灾牵动了全国人民的心.
(1)雪灾中,电线覆冰导致断线.若某地相邻两电线杆间某根电线的自重为3000N,雪灾时该电线上所覆冰层的体积达到10m3,则这些冰的重力是电线本身重力的多少倍?(g取10N/kg,ρ冰=0.9×103kg/m3)
(2)雪灾造成全国较大范围的供电紧张.严重时,按一天计,缺少电能3.4×1015J,这些电能相当于完全燃烧多少吨煤所产生的能量?( q煤=3.4×107J/kg)
(3)小明通过电视了解到,为了让被冰雪封闭的道路尽快通畅,有些地方的人们在结冰的路面上洒盐.小明猜想其中原因可能是冰加盐后会缩短熔化的时间,这个猜想是否正确呢?小明决定利用家中的冰箱制作冰块,在室温约为10℃的房间内进行探究.请你帮小明设计一个可行的方案.
解:(1)冰的重力G
冰=m
冰g=ρ
冰V
冰g=0.9×10
3kg/m
3×10m
3×10N/kg=9×10
4N;
这些冰的重力是电线本身重力的n=
=30;
答:这些冰的重力是电线本身重力的30倍.
(2)这些电能相当于完全燃烧煤的质量m=
=
=10
8kg=10
5t;
答:这些电能相当于完全燃烧10
5t煤所产生的能量.
(3)①从冰箱中同时取出质量相等的两块冰,放入两只相同的容器中,并同时置于室温下;
②在其中一只冰块上撒盐,比较两块冰完全熔化所需要的时间.
分析:(1)已知冰的体积和密度,根据公式m=ρV可求冰的质量;根据公式G=mg可求冰的重力,进一步求出冰的重力与电线本身重力的关系;
(2)根据公式Q=qm可求完全燃烧煤的质量;
(3)取两只相同的冰块,一只撒上盐,一只不撒,比较熔化的速度即可.
点评:本题考查重力、质量等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中注意单位的换算,要学会应用比较法解决问题.