Question

新华网昆明3月30日电：云南已经持续好儿个月没有有效的降雨．3月28日14时许，晋宁县昆阳街道办事处清水河村与玉溪市交界处发生森林火灾，并迅速蔓延，一度逼近玉溪市红塔区．截至30日14时，晋宁县森林火灾仍在持续，昆明、玉溪两地火场扑救力量增至3200多人，已调派3架直升机、1架侦察机实施地空配合灭火，并调集大量机械、物资支援扑救工作．求：
（1）直升机水平飞行3km用时0.9分钟，直升机的飞行速度是多大？
（2）若飞机将1.5吨水竖直提升60m，水平飞行3km，飞机对水做了多少功？
（3）用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量．若1.5吨水，温度从20℃升高到100℃，能吸多少热量？
【水的比热是4.2×10³J/（kg?℃），g取10N/kg】

Answer 1

解：（1）直升机的飞行速度是V==≈55.6m/s；
（2）飞机竖直飞行的时候对水做功，水平飞行的时候对水不做功；
所以飞机对水做功W=Gh=mgh=1500kg×10N/kg×60m=9×10⁵J；
（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1500kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁸J．
答：（1）直升机的飞行速度是55.6m/s；
（2）飞机对水做了9×10⁵J的功；
（3）水吸收热量为5.04×10⁸J．
分析：（1）已知飞行的距离和时间，根据公式V=可求飞行的速度；
（2）已知水的质量，根据公式G=mg可求重力，再利用公式W=Gh可求做的功；重力在竖直方向做功，在水平方向不做功；
（3）已知水的质量、初温和末温，根据公式Q=cm△t可求吸收的热量．
点评：本题考查速度、做功和热量的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，难点是知道做功的条件，移动的距离必须是在这个力的作用下，否则不做功．