Question

（I）小宜学习了热学的知识后，知道水的比热为4.2×10³J/（kg?℃），他想估算一下自己家中每天烧水、做饭需要的热量，于是他仔细记录了家中每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间”，并把它折算成烧水时间，相当于每天将40kg的20℃水烧开（加热到100℃）．请计算：
（1）小宜家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果木柴的热值 q为1.2×10⁷J/kg，从理论上讲小宜家中每天烧水做饭需要多少千克的木柴？
（II）重为200N的物体在水平拉力的作用下，运动了一段路程，做了50J的功．请补充一个适当的条件，提出相应的问题并解答．（至少选择两种解法，但要求每次补充不同类型的条件，提出不同问题）
（上述两题，均取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（I）（1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=Cm△t计算热量．
（2）已知热量和燃料的热值，可利用公式m=

Q

q

计算质量．
（II）（1）可以补充物体与地面的接触面积，已知压力和受力面积，可利用公式P=

F

S

计算物体对地面的压强．
（2）可以补充物体的运动时间，已知做的功和时间，可利用公式P=

W

t

计算物体做功的功率．

解答：解：
（I）（1）∵C_水=4.2×10³J/（kg?℃），m=40kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴Q_吸=C_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×80℃=1.344×10⁷J．
（2）∵Q_放=Q_吸=1.344×10⁷J，q=1.2×10⁷J/kg，
∴m_木=

Q放

q

=

1.344×107J

1.2×107J/kg

=1.12kg．
答：（1）小宜家每天烧水做饭需要的热量为1.344×10⁷J．
（2）小宜家中每天烧水做饭需要1.12kg的木柴．
（II）（1）补充的条件为：物体与地面的接触面积为S=0.1m²，
提出的问题为：物体对地面的压强为多少？
∵F=G=200N，
∴P=

F

S

=

200N

0.1m2

=2000Pa，
（2）补充的条件为：物体的运动时间为t=5s，
提出的问题为：物体做功的功率为多少？
∵W=50J，
∴P=

W

t

=

50J

5s

=10W．
答：（1）物体对地面的压强为2000Pa．
（2）物体做功的功率为10W．

点评：本题考查了学生对热量公式Q=Cm△t的掌握和运用，以及利用公式m=

Q

q

计算质量，以及可以根据题意补充相应的条件，并可以提出相应的问题并解答．