(2)如圖15所示.豎直放置的圓筒形注射器.活塞上端接有氣壓表. 圖14 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

第二部分  牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第一講 牛頓三定律

一、牛頓第一定律

1、定律。慣性的量度

2、觀念意義，突破“初態(tài)困惑”

二、牛頓第二定律

1、定律

2、理解要點(diǎn)

a、矢量性

b、獨(dú)立作用性：ΣF → a ，ΣFx → ax …

c、瞬時(shí)性。合力可突變，故加速度可突變（與之對(duì)比：速度和位移不可突變）；牛頓第二定律展示了加速度的決定式（加速度的定義式僅僅展示了加速度的“測(cè)量手段”）。

3、適用條件

a、宏觀、低速

b、慣性系

對(duì)于非慣性系的定律修正——引入慣性力、參與受力分析

三、牛頓第三定律

1、定律

2、理解要點(diǎn)

a、同性質(zhì)（但不同物體）

b、等時(shí)效（同增同減）

c、無(wú)條件（與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、空間選擇無(wú)關(guān)）

第二講 牛頓定律的應(yīng)用

一、牛頓第一、第二定律的應(yīng)用

單獨(dú)應(yīng)用牛頓第一定律的物理問(wèn)題比較少，一般是需要用其解決物理問(wèn)題中的某一個(gè)環(huán)節(jié)。

應(yīng)用要點(diǎn)：合力為零時(shí)，物體靠慣性維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；只有物體有加速度時(shí)才需要合力。有質(zhì)量的物體才有慣性。a可以突變而v、s不可突變。

1、如圖1所示，在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下，皮帶運(yùn)輸機(jī)上方的皮帶以恒定的速度向右運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將一工件（大小不計(jì)）在皮帶左端A點(diǎn)輕輕放下，則在此后的過(guò)程中（      ）

A、一段時(shí)間內(nèi)，工件將在滑動(dòng)摩擦力作用下，對(duì)地做加速運(yùn)動(dòng)

B、當(dāng)工件的速度等于v時(shí)，它與皮帶之間的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力

C、當(dāng)工件相對(duì)皮帶靜止時(shí)，它位于皮帶上A點(diǎn)右側(cè)的某一點(diǎn)

D、工件在皮帶上有可能不存在與皮帶相對(duì)靜止的狀態(tài)

解說(shuō)：B選項(xiàng)需要用到牛頓第一定律，A、C、D選項(xiàng)用到牛頓第二定律。

較難突破的是A選項(xiàng)，在為什么不會(huì)“立即跟上皮帶”的問(wèn)題上，建議使用反證法（t → 0 ，a → ∞ ，則ΣFx → ∞ ，必然會(huì)出現(xiàn)“供不應(yīng)求”的局面）和比較法（為什么人跳上速度不大的物體可以不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？因?yàn)槿耸强梢孕巫�、重心可以調(diào)節(jié)的特殊“物體”）

此外，本題的D選項(xiàng)還要用到勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第二定律不難得出

只有當(dāng)L ＞ 時(shí)（其中μ為工件與皮帶之間的動(dòng)摩擦因素），才有相對(duì)靜止的過(guò)程，否則沒(méi)有。

答案：A、D

思考：令L = 10m ，v = 2 m/s ，μ= 0.2 ，g取10 m/s2 ，試求工件到達(dá)皮帶右端的時(shí)間t（過(guò)程略，答案為5.5s）

進(jìn)階練習(xí)：在上面“思考”題中，將工件給予一水平向右的初速v0 ，其它條件不變，再求t（學(xué)生分以下三組進(jìn)行）——

① v0 = 1m/s  (答：0.5 + 37/8 = 5.13s)

② v0 = 4m/s  (答：1.0 + 3.5 = 4.5s)

③ v0 = 1m/s  (答：1.55s)

2、質(zhì)量均為m的兩只鉤碼A和B，用輕彈簧和輕繩連接，然后掛在天花板上，如圖2所示。試問(wèn)：

① 如果在P處剪斷細(xì)繩，在剪斷瞬時(shí)，B的加速度是多少？

② 如果在Q處剪斷彈簧，在剪斷瞬時(shí)，B的加速度又是多少？

解說(shuō)：第①問(wèn)是常規(guī)處理。由于“彈簧不會(huì)立即發(fā)生形變”，故剪斷瞬間彈簧彈力維持原值，所以此時(shí)B鉤碼的加速度為零（A的加速度則為2g）。

第②問(wèn)需要我們反省這樣一個(gè)問(wèn)題：“彈簧不會(huì)立即發(fā)生形變”的原因是什么？是A、B兩物的慣性，且速度v和位移s不能突變。但在Q點(diǎn)剪斷彈簧時(shí)，彈簧卻是沒(méi)有慣性的（沒(méi)有質(zhì)量），遵從理想模型的條件，彈簧應(yīng)在一瞬間恢復(fù)原長(zhǎng)！即彈簧彈力突變?yōu)榱恪?/p>

答案：0 ；g 。

二、牛頓第二定律的應(yīng)用

應(yīng)用要點(diǎn)：受力較少時(shí)，直接應(yīng)用牛頓第二定律的“矢量性”解題。受力比較多時(shí)，結(jié)合正交分解與“獨(dú)立作用性”解題。

在難度方面，“瞬時(shí)性”問(wèn)題相對(duì)較大。

1、滑塊在固定、光滑、傾角為θ的斜面上下滑，試求其加速度。

解說(shuō)：受力分析 → 根據(jù)“矢量性”定合力方向 → 牛頓第二定律應(yīng)用

答案：gsinθ。

思考：如果斜面解除固定，上表仍光滑，傾角仍為θ，要求滑塊與斜面相對(duì)靜止，斜面應(yīng)具備一個(gè)多大的水平加速度？（解題思路完全相同，研究對(duì)象仍為滑塊。但在第二環(huán)節(jié)上應(yīng)注意區(qū)別。答：gtgθ。）

進(jìn)階練習(xí)1：在一向右運(yùn)動(dòng)的車廂中，用細(xì)繩懸掛的小球呈現(xiàn)如圖3所示的穩(wěn)定狀態(tài)，試求車廂的加速度。（和“思考”題同理，答：gtgθ。）

進(jìn)階練習(xí)2、如圖4所示，小車在傾角為α的斜面上勻加速運(yùn)動(dòng)，車廂頂用細(xì)繩懸掛一小球，發(fā)現(xiàn)懸繩與豎直方向形成一個(gè)穩(wěn)定的夾角β。試求小車的加速度。

解：繼續(xù)貫徹“矢量性”的應(yīng)用，但數(shù)學(xué)處理復(fù)雜了一些（正弦定理解三角形）。

分析小球受力后，根據(jù)“矢量性”我們可以做如圖5所示的平行四邊形，并找到相應(yīng)的夾角。設(shè)張力T與斜面方向的夾角為θ，則

θ=（90°+ α）- β= 90°-（β-α）                 （1）

對(duì)灰色三角形用正弦定理，有

 =                                        （2）

解（1）（2）兩式得：ΣF = 

最后運(yùn)用牛頓第二定律即可求小球加速度（即小車加速度）

答： 。

2、如圖6所示，光滑斜面傾角為θ，在水平地面上加速運(yùn)動(dòng)。斜面上用一條與斜面平行的細(xì)繩系一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)斜面加速度為a時(shí)（a＜ctgθ），小球能夠保持相對(duì)斜面靜止。試求此時(shí)繩子的張力T 。

解說(shuō)：當(dāng)力的個(gè)數(shù)較多，不能直接用平行四邊形尋求合力時(shí)，宜用正交分解處理受力，在對(duì)應(yīng)牛頓第二定律的“獨(dú)立作用性”列方程。

正交坐標(biāo)的選擇，視解題方便程度而定。

解法一：先介紹一般的思路。沿加速度a方向建x軸，與a垂直的方向上建y軸，如圖7所示（N為斜面支持力）。于是可得兩方程

ΣFx = ma ，即Tx － Nx = ma

ΣFy = 0 ， 即Ty + Ny = mg

代入方位角θ，以上兩式成為

T cosθ－N sinθ = ma                       （1）

T sinθ + Ncosθ = mg                       （2）

這是一個(gè)關(guān)于T和N的方程組，解（1）（2）兩式得：T = mgsinθ + ma cosθ

解法二：下面嘗試一下能否獨(dú)立地解張力T 。將正交分解的坐標(biāo)選擇為：x——斜面方向，y——和斜面垂直的方向。這時(shí)，在分解受力時(shí)，只分解重力G就行了，但值得注意，加速度a不在任何一個(gè)坐標(biāo)軸上，是需要分解的。矢量分解后，如圖8所示。

根據(jù)獨(dú)立作用性原理，ΣFx = max

即：T － Gx = max

即：T － mg sinθ = m acosθ

顯然，獨(dú)立解T值是成功的。結(jié)果與解法一相同。

答案：mgsinθ + ma cosθ

思考：當(dāng)a＞ctgθ時(shí)，張力T的結(jié)果會(huì)變化嗎？（從支持力的結(jié)果N = mgcosθ－ma sinθ看小球脫離斜面的條件，求脫離斜面后，θ條件已沒(méi)有意義。答：T = m 。）

學(xué)生活動(dòng)：用正交分解法解本節(jié)第2題“進(jìn)階練習(xí)2”

進(jìn)階練習(xí)：如圖9所示，自動(dòng)扶梯與地面的夾角為30°，但扶梯的臺(tái)階是水平的。當(dāng)扶梯以a = 4m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，站在扶梯上質(zhì)量為60kg的人相對(duì)扶梯靜止。重力加速度g = 10 m/s2，試求扶梯對(duì)人的靜摩擦力f 。

解：這是一個(gè)展示獨(dú)立作用性原理的經(jīng)典例題，建議學(xué)生選擇兩種坐標(biāo)（一種是沿a方向和垂直a方向，另一種是水平和豎直方向），對(duì)比解題過(guò)程，進(jìn)而充分領(lǐng)會(huì)用牛頓第二定律解題的靈活性。

答：208N 。

3、如圖10所示，甲圖系著小球的是兩根輕繩，乙圖系著小球的是一根輕彈簧和輕繩，方位角θ已知�，F(xiàn)將它們的水平繩剪斷，試求：在剪斷瞬間，兩種情形下小球的瞬時(shí)加速度。

解說(shuō)：第一步，闡明繩子彈力和彈簧彈力的區(qū)別。

（學(xué)生活動(dòng)）思考：用豎直的繩和彈簧懸吊小球，并用豎直向下的力拉住小球靜止，然后同時(shí)釋放，會(huì)有什么現(xiàn)象？原因是什么？

結(jié)論——繩子的彈力可以突變而彈簧的彈力不能突變（胡克定律）。

第二步，在本例中，突破“繩子的拉力如何瞬時(shí)調(diào)節(jié)”這一難點(diǎn)（從即將開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)來(lái)反推）。

知識(shí)點(diǎn)，牛頓第二定律的瞬時(shí)性。

答案：a甲 = gsinθ ；a乙 = gtgθ 。

應(yīng)用：如圖11所示，吊籃P掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住，當(dāng)懸掛吊籃的細(xì)繩被燒斷瞬間，P、Q的加速度分別是多少？

解：略。

答：2g ；0 。

三、牛頓第二、第三定律的應(yīng)用

要點(diǎn)：在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中，如果遇到幾個(gè)研究對(duì)象時(shí)，就會(huì)面臨如何處理對(duì)象之間的力和對(duì)象與外界之間的力問(wèn)題，這時(shí)有必要引進(jìn)“系統(tǒng)”、“內(nèi)力”和“外力”等概念，并適時(shí)地運(yùn)用牛頓第三定律。

在方法的選擇方面，則有“隔離法”和“整體法”。前者是根本，后者有局限，也有難度，但常常使解題過(guò)程簡(jiǎn)化，使過(guò)程的物理意義更加明晰。

對(duì)N個(gè)對(duì)象，有N個(gè)隔離方程和一個(gè)（可能的）整體方程，這（N + 1）個(gè)方程中必有一個(gè)是通解方程，如何取舍，視解題方便程度而定。

補(bǔ)充：當(dāng)多個(gè)對(duì)象不具有共同的加速度時(shí)，一般來(lái)講，整體法不可用，但也有一種特殊的“整體方程”，可以不受這個(gè)局限（可以介紹推導(dǎo)過(guò)程）——

Σ= m1 + m2 + m3 + … + mn

其中Σ只能是系統(tǒng)外力的矢量和，等式右邊也是矢量相加。

1、如圖12所示，光滑水平面上放著一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)的均質(zhì)直棒，現(xiàn)給棒一個(gè)沿棒方向的、大小為F的水平恒力作用，則棒中各部位的張力T隨圖中x的關(guān)系怎樣？

解說(shuō)：截取隔離對(duì)象，列整體方程和隔離方程（隔離右段較好）。

答案：N = x 。

思考：如果水平面粗糙，結(jié)論又如何？

解：分兩種情況，（1）能拉動(dòng)；（2）不能拉動(dòng)。

第（1）情況的計(jì)算和原題基本相同，只是多了一個(gè)摩擦力的處理，結(jié)論的化簡(jiǎn)也麻煩一些。

第（2）情況可設(shè)棒的總質(zhì)量為M ，和水平面的摩擦因素為μ，而F = μMg ，其中l(wèi)＜L ，則x＜(L-l)的右段沒(méi)有張力，x＞(L-l)的左端才有張力。

答：若棒仍能被拉動(dòng)，結(jié)論不變。

若棒不能被拉動(dòng)，且F = μMg時(shí)（μ為棒與平面的摩擦因素，l為小于L的某一值，M為棒的總質(zhì)量），當(dāng)x＜(L-l)，N≡0 ；當(dāng)x＞(L-l)，N = 〔x -〈L-l〉〕。

應(yīng)用：如圖13所示，在傾角為θ的固定斜面上，疊放著兩個(gè)長(zhǎng)方體滑塊，它們的質(zhì)量分別為m1和m2 ，它們之間的摩擦因素、和斜面的摩擦因素分別為μ1和μ2 ，系統(tǒng)釋放后能夠一起加速下滑，則它們之間的摩擦力大小為：

A、μ1 m1gcosθ ；    B、μ2 m1gcosθ ；

C、μ1 m2gcosθ ；    D、μ1 m2gcosθ ；

解：略。

答：B 。（方向沿斜面向上。）

思考：（1）如果兩滑塊不是下滑，而是以初速度v0一起上沖，以上結(jié)論會(huì)變嗎？（2）如果斜面光滑，兩滑塊之間有沒(méi)有摩擦力？（3）如果將下面的滑塊換成如圖14所示的盒子，上面的滑塊換成小球，它們以初速度v0一起上沖，球應(yīng)對(duì)盒子的哪一側(cè)內(nèi)壁有壓力？

解：略。

答：（1）不會(huì)；（2）沒(méi)有；（3）若斜面光滑，對(duì)兩內(nèi)壁均無(wú)壓力，若斜面粗糙，對(duì)斜面上方的內(nèi)壁有壓力。

2、如圖15所示，三個(gè)物體質(zhì)量分別為m1 、m2和m3 ，帶滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有接觸面的摩擦均不計(jì)，繩子的質(zhì)量也不計(jì)，為使三個(gè)物體無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，水平推力F應(yīng)為多少？

解說(shuō)：

此題對(duì)象雖然有三個(gè)，但難度不大。隔離m2 ，豎直方向有一個(gè)平衡方程；隔離m1 ，水平方向有一個(gè)動(dòng)力學(xué)方程；整體有一個(gè)動(dòng)力學(xué)方程。就足以解題了。

答案：F =  。

思考：若將質(zhì)量為m3物體右邊挖成凹形，讓m2可以自由擺動(dòng)（而不與m3相碰），如圖16所示，其它條件不變。是否可以選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)腇′，使三者無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)？如果沒(méi)有，說(shuō)明理由；如果有，求出這個(gè)F′的值。

解：此時(shí)，m2的隔離方程將較為復(fù)雜。設(shè)繩子張力為T(mén) ，m2的受力情況如圖，隔離方程為：

 = m2a

隔離m1 ，仍有：T = m1a

解以上兩式，可得：a = g

最后用整體法解F即可。

答：當(dāng)m1 ≤ m2時(shí)，沒(méi)有適應(yīng)題意的F′；當(dāng)m1 ＞ m2時(shí)，適應(yīng)題意的F′=  。

3、一根質(zhì)量為M的木棒，上端用細(xì)繩系在天花板上，棒上有一質(zhì)量為m的貓，如圖17所示�，F(xiàn)將系木棒的繩子剪斷，同時(shí)貓相對(duì)棒往上爬，但要求貓對(duì)地的高度不變，則棒的加速度將是多少？

解說(shuō)：法一，隔離法。需要設(shè)出貓爪抓棒的力f ，然后列貓的平衡方程和棒的動(dòng)力學(xué)方程，解方程組即可。

法二，“新整體法”。

據(jù)Σ= m1 + m2 + m3 + … + mn ，貓和棒的系統(tǒng)外力只有兩者的重力，豎直向下，而貓的加速度a1 = 0 ，所以：

（ M + m ）g = m·0 + M a1 

解棒的加速度a1十分容易。

答案：g 。

四、特殊的連接體

當(dāng)系統(tǒng)中各個(gè)體的加速度不相等時(shí)，經(jīng)典的整體法不可用。如果各個(gè)體的加速度不在一條直線上，“新整體法”也將有一定的困難（矢量求和不易）。此時(shí)，我們回到隔離法，且要更加注意找各參量之間的聯(lián)系。

解題思想：抓某個(gè)方向上加速度關(guān)系。方法：“微元法”先看位移關(guān)系，再推加速度關(guān)系。、

1、如圖18所示，一質(zhì)量為M 、傾角為θ的光滑斜面，放置在光滑的水平面上，另一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊從斜面頂端釋放，試求斜面的加速度。

解說(shuō)：本題涉及兩個(gè)物體，它們的加速度關(guān)系復(fù)雜，但在垂直斜面方向上，大小是相等的。對(duì)兩者列隔離方程時(shí)，務(wù)必在這個(gè)方向上進(jìn)行突破。

（學(xué)生活動(dòng)）定型判斷斜面的運(yùn)動(dòng)情況、滑塊的運(yùn)動(dòng)情況。

位移矢量示意圖如圖19所示。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，加速度矢量a1和a2也具有這樣的關(guān)系。

（學(xué)生活動(dòng)）這兩個(gè)加速度矢量有什么關(guān)系？

沿斜面方向、垂直斜面方向建x 、y坐標(biāo)，可得：

a1y = a2y             ①

且：a1y = a2sinθ     ②

隔離滑塊和斜面，受力圖如圖20所示。

對(duì)滑塊，列y方向隔離方程，有：

mgcosθ- N = ma1y     ③

對(duì)斜面，仍沿合加速度a2方向列方程，有：

Nsinθ= Ma2          ④

解①②③④式即可得a2 。

答案：a2 =  。

（學(xué)生活動(dòng)）思考：如何求a1的值？

解：a1y已可以通過(guò)解上面的方程組求出；a1x只要看滑塊的受力圖，列x方向的隔離方程即可，顯然有mgsinθ= ma1x ，得:a1x = gsinθ 。最后據(jù)a1 = 求a1 。

答：a1 =  。

2、如圖21所示，與水平面成θ角的AB棒上有一滑套C ，可以無(wú)摩擦地在棒上滑動(dòng)，開(kāi)始時(shí)與棒的A端相距b ，相對(duì)棒靜止。當(dāng)棒保持傾角θ不變地沿水平面勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a（且a＞gtgθ）時(shí)，求滑套C從棒的A端滑出所經(jīng)歷的時(shí)間。

解說(shuō)：這是一個(gè)比較特殊的“連接體問(wèn)題”，尋求運(yùn)動(dòng)學(xué)參量的關(guān)系似乎比動(dòng)力學(xué)分析更加重要。動(dòng)力學(xué)方面，只需要隔離滑套C就行了。

（學(xué)生活動(dòng)）思考：為什么題意要求a＞gtgθ？（聯(lián)系本講第二節(jié)第1題之“思考題”）

定性繪出符合題意的運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖，如圖22所示：S表示棒的位移，S1表示滑套的位移。沿棒與垂直棒建直角坐標(biāo)后，S1x表示S1在x方向上的分量。不難看出：

S1x + b = S cosθ                   ①

設(shè)全程時(shí)間為t ，則有：

S = at2                          ②

S1x = a1xt2                        ③

而隔離滑套，受力圖如圖23所示，顯然：

mgsinθ= ma1x                       ④

解①②③④式即可。

答案：t = 

另解：如果引進(jìn)動(dòng)力學(xué)在非慣性系中的修正式 Σ+ * = m （注：*為慣性力），此題極簡(jiǎn)單。過(guò)程如下——

以棒為參照，隔離滑套，分析受力，如圖24所示。

注意，滑套相對(duì)棒的加速度a相是沿棒向上的，故動(dòng)力學(xué)方程為：

F*cosθ- mgsinθ= ma相            （1）

其中F* = ma                      （2）

而且，以棒為參照，滑套的相對(duì)位移S相就是b ，即：

b = S相 = a相 t2                 （3）

解（1）（2）（3）式就可以了。

第二講 配套例題選講

教材范本：龔霞玲主編《奧林匹克物理思維訓(xùn)練教材》，知識(shí)出版社，2002年8月第一版。

例題選講針對(duì)“教材”第三章的部分例題和習(xí)題。

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我們判斷插座中是否通電時(shí)可用測(cè)電筆來(lái)測(cè)試．如圖15所示，測(cè)試時(shí)人手拿測(cè)電筆末端的金屬部分，當(dāng)測(cè)試筆頭部碰到電源的火線（相對(duì)大地220V電壓）時(shí)，測(cè)電筆中的氖管會(huì)發(fā)光，這時(shí)電流實(shí)際上是由電線經(jīng)測(cè)試筆、人體流到大地，但人體卻是安全的，這是為什么呢？請(qǐng)根據(jù)下列數(shù)據(jù)估算說(shuō)明原因．
已知測(cè)電筆（含氖管）的電阻為2～5MΩ，人體電阻為幾kΩ～幾十kΩ，對(duì)人來(lái)說(shuō)安全電壓為24V．（1MΩ=1×106Ω）

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一個(gè)靜止在水平桌面上的木塊，質(zhì)量m=2kg，木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．一根勁度系數(shù)k=1000N/m的彈簧一端與木塊相連，當(dāng)在彈簧的另一端施加一水平外力時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x=0.012m（在彈性限度內(nèi)），木塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖15所示．則彈簧對(duì)木塊的拉力大小F=
12
12
N，木塊受到的滑動(dòng)摩擦為大小f=
4
4
N，木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=
4
4
m/s2．

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（2011?許昌一模）將一個(gè)質(zhì)量為3Kg的木板置于光滑水平面上，另一質(zhì)量為1Kg的物塊放在木板上，已知物塊和木板之間有摩擦，而木板足夠長(zhǎng)，若兩者都以大小為4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)（如圖15所示）則當(dāng)木板的速度為2.4m/s時(shí)，物塊的速度為多少？是在加速還是正在減速？

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質(zhì)量為M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上，車長(zhǎng)L=4.0m，如圖15所示．當(dāng)t=0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都是m=1.0kg的小物體A和B，分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車，當(dāng)它們?cè)谲嚿舷嗯龊罅⒖探Y(jié)合在一起．已知A、B與車面的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ=0.20，g取10m/s2，求：精英家教網(wǎng)
（1）A、B相對(duì)車停止滑動(dòng)時(shí)車的速度．
（2）A、B相對(duì)車停止滑動(dòng)時(shí)在車上的位置．
（3）在0至4.0s內(nèi)小車的位移．

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                                  高考真題

1．【解析】因溫度保持不變，分子的平均動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)A錯(cuò)；活塞上方液體逐漸流出，理想氣體壓強(qiáng)減小，體積增大，所以氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)減小，單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞的沖量保持減小，由熱力學(xué)第一定律，氣體對(duì)外界做功等于氣體從外界吸收的熱量，選項(xiàng)D對(duì)．

【答案】D

2．【解析】由PV/T為恒量，由圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表達(dá)PV乘積，從實(shí)線與虛線等溫線比較可得出，該面積先減小后增大，說(shuō)明溫度T先減小后增大，內(nèi)能先將小后增大。所以選項(xiàng)B正確

【答案】B

3．【解析】A錯(cuò)誤之處在于氣體分子是無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)的，故失去容器后就會(huì)散開(kāi)；D選項(xiàng)中沒(méi)考慮氣體的體積對(duì)壓強(qiáng)的影響；F選項(xiàng)對(duì)氣溫升高，分子平均動(dòng)能增大、平均速率增大，但不是每個(gè)分子速率增大，對(duì)單個(gè)分子的研究是毫無(wú)意義的。

【答案】BCE      

4．【解析】初始時(shí)，兩室氣體的溫度相同，故分子平均動(dòng)能相等，A錯(cuò)；因?yàn)闅飧资墙^熱的，所以氣缸內(nèi)氣體的總的內(nèi)能守恒，由于隔板導(dǎo)熱，重新平衡后兩種氣體溫度仍相同，即氣體內(nèi)能仍相等，所以每種氣體內(nèi)能均不變，B錯(cuò)；氫氣通過(guò)隔板對(duì)氧氣做功，而內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)錃庖欢ㄎ樟藖?lái)自氧氣的熱量，C正確；達(dá)到平衡的過(guò)程中，氫氣對(duì)氧氣做功，氧氣內(nèi)能增加；熱量從氧氣傳遞到氫氣內(nèi)能又減少，D正確。

【答案】CD

5．【解析】大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)p==，帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m=5.2×1018kg。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol氣體的體積為v=22.4×10-3m3，故地球表面大氣體積為V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3，B對(duì)。

【答案】B

6．【解析】①由玻意耳定律得：，

式中V是抽成真空后活塞下方氣體體積

        由蓋?呂薩克定律得：             

                    解得：T/＝1.2T

      ②由查理定律得：

                解得：p2＝0.75p0

7．【解析】封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強(qiáng)之差，故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h，A對(duì)；彎管上下移動(dòng)，封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變，體積不變，B錯(cuò)C對(duì)；環(huán)境溫度升高，封閉氣體體積增大，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，D對(duì)。

【答案】ACD

8．【解析】（1）由熱力學(xué)第一定律△U = W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×105 = 2.0×105＋Q，解得Q = -5×104；

（2）由PV/T=恒量，壓強(qiáng)不變時(shí)，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖；

（3）1g水的分子數(shù) N = NA ，1cm2的分子數(shù) n =N≈7×103 （6×103～7×103都算對(duì)）。

【答案】（1）答案：放出；5×104；（2）C；增加；（3）7×103（6×103～7×103都算對(duì)）

9．【解析】（1）物體間存在分子力，所以要想想使玻璃板離開(kāi)水面，必須用比玻璃板重力，因?yàn)榉肿娱g存間相互用用力；擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，是由于分子永不停息地作無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)

【答案】小于，分子的無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)．

10．【解析】本題考查玻馬定律，對(duì)氣體作為研究對(duì)象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。

設(shè)大氣和活塞對(duì)氣體的總壓強(qiáng)為p0，加一小盒沙子對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，圖8

 

由玻馬定律得

                        ①     

由①式得

                                   ②

再加一小盒沙子后，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為h′

′                                          ③

聯(lián)立②③式解得

h′=                                                     ④

【答案】h

11．【解析】由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T0＝293K充氣后的最小胎壓為Pmin，最大胎壓為Pmax。依題意，當(dāng)T1＝233K時(shí)胎壓為P1＝1.6atm。根據(jù)查理定律

，即解得：Pmin＝2.01atm

當(dāng)T2＝363K是胎壓為P2＝3.5atm。根據(jù)查理定律

，即解得：Pmax＝2.83atm

【答案】：Pmax＝2.83atm    Pmax＝2.83atm

12．【解析】（1）設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1,體積為V1；末態(tài)壓強(qiáng)為p2,體積為V2，由玻意耳定律

p1V1= p1V1              代入數(shù)據(jù)得p2=2.5 atm                    

 微觀察解釋：溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。

        （2）吸熱。氣體對(duì)外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱。

【答案】分子平均動(dòng)能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加p2=2.5 atm

名校試題

1．【解析】因溫度不變，所以內(nèi)能不變，活塞緩慢向右移動(dòng)，體積變大，壓強(qiáng)減小，對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律必吸收熱量，所以選項(xiàng)BD對(duì)

【答案】BD

2．【解析】由于不計(jì)氣體分子間的作用力，則不考慮分子勢(shì)能，氣體分子的內(nèi)能即為分子的總動(dòng)能。由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B時(shí)，氣體的溫度升高，則內(nèi)能增加，而體積增大，氣體對(duì)外做功，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，物體需要從外接吸收熱量。單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)與兩個(gè)因素有關(guān)：分子數(shù)密度和分子的平均速率。氣體的體積增大，分子數(shù)密度跟體積有關(guān)，體積變大，分子數(shù)密度減�。粶囟壬�，分子的平均速率增大，故而該選項(xiàng)不能確定。氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但是并非每個(gè)分子的動(dòng)能都增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于氣體的體積變大，密度減小，氣體對(duì)光的折射率將變小，光在其中的傳播速度會(huì)增大，選項(xiàng)D正確。

【答案】AD

3．【解析】氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小，所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和，A項(xiàng)錯(cuò)；溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量，B項(xiàng)正確；氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項(xiàng)正確；氣體膨脹，說(shuō)明氣體對(duì)外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項(xiàng)錯(cuò)。

【答案】BC

4．【解析】⑴設(shè)密閉氣體溫度升高1℃，內(nèi)能的增量為△U，則有

△U=Q1                                               ①

△U=Q2+W                                            ②

對(duì)活塞用動(dòng)能定理得：

W內(nèi)+W大氣－Gh=0                                       ③

W大氣=－P0Sh                                           ④

W=－W內(nèi)                                                                             ⑤

解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h                      ⑥

∴Q1 ＜Q2                                                                                                                              ⑦

由此可見(jiàn)，質(zhì)量相等的同種氣體，在定容和定壓兩種不同情況下，盡管溫度變化相同，但吸收的熱量不同，所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同

⑵解①⑥兩式得：

h=            

【答案】（1）質(zhì)量相等的同種氣體，在定容和定壓兩種不同情況下，盡管溫度變化相同，但吸收的熱量不同，所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同

    （2）

5．【解析】1.BCD　

2.（1）ACB過(guò)程內(nèi)能增加　  ACB過(guò)程中　　W1＝－280J，Q1＝410J

由熱力學(xué)第一定律　UB－UA＝W1＋Q1＝130J　　　                   

   氣體內(nèi)能的變化量為130J

（2）BDA過(guò)程中氣體放熱　　　

 因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，BDA過(guò)程中氣體內(nèi)能變化量

　　UA－UB＝－130J　　　　　　又因氣體對(duì)外界做功200J

　由熱力學(xué)第一定律　  UA－UB＝W2＋Q2

　Q2＝－330J　　         放出熱量330J

【答案】（1）BCD   （2）330J

6．【解析】(1)ADE

(2)①對(duì)于理想氣體：

A→B      ∴     

B→C       ∴ 

②A→C  由溫度相等得：

⑶A→C的過(guò)程中是吸熱.吸收的熱量

【答案】（1）ADE   （2）  （3）吸收的熱量

7．【解析】（1）不違反，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能，而不產(chǎn)生其他影響（2分）.產(chǎn)生電能是因?yàn)楸换鹧婕訜岬你~鐵絲內(nèi)能的轉(zhuǎn)化（1分），其內(nèi)能一部分轉(zhuǎn)化為電能（1分），一部分傳遞給冰水（1分）

（2）①理想氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體放熱．   （2分）

②根據(jù)玻意耳定律：     （2分）

活塞移動(dòng)后氣體的體積為：=25 cm3  

【答案】（1）不違反  （2）25 cm3   

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            （2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律   △U=W+Q=－4J  （2分）
            鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了4J   （2分）
            （3）當(dāng)限壓閥受到的向上的壓力等于限壓閥的重力和大氣壓力的合力時(shí)，氣體將排出鍋外，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再升高，壓強(qiáng)達(dá)最大，此時(shí)溫度最高。
            鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)為                
            代入數(shù)據(jù)得  p=2.4×105  Pa    （1分）
            此時(shí)水的沸點(diǎn)  ℃  
            【答案】（1） NA    （2）   減少了4J   （3）℃
            9．【解析】（1）以表內(nèi)氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)的壓強(qiáng)為，溫度為
                T1=273+27=300K，設(shè)末狀態(tài)的壓強(qiáng)為p2，溫度為T(mén)2=273―21=252K，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，有
                                                                                 
                解得                                             
                如果手表的表盤(pán)玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強(qiáng)至少為
            ，大于山腳下的大氣壓強(qiáng)（即常溫下大氣壓強(qiáng)），這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂的。
               （2）當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為：   
            【答案】（1）手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂的
（2）
            10．【解析】（1）取活塞為研究對(duì)象，由受力平衡得 …………①
               （2）氣體對(duì)外做功 …………②
                由熱力學(xué)第一定律得 …………③
                解得 …………④
               （3）設(shè)活塞回到原位置時(shí)，氣體的溫度為T(mén)2
                則 …………⑤
                由氣態(tài)方程             …………⑥
                解得      …………⑦
             【答案】 （1） （2）   
            （3）

            考點(diǎn)預(yù)測(cè)題
            1．【解析】A、B正確。無(wú)論怎樣壓縮，氣體分子間距離一定大于r0，所以氣體分子間一定表現(xiàn)為引力�？諝鈮嚎s到一定程度很難再壓縮不是因?yàn)榉肿映饬Φ淖饔茫菤怏w分子頻繁撞擊活塞產(chǎn)生壓強(qiáng)的結(jié)果，應(yīng)該用壓強(qiáng)增大解釋，所以C不正確。磁鐵吸引鐵屑是磁場(chǎng)力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正確
            【答案】ABD
            2．【解析】1 g水的分子個(gè)數(shù)個(gè)，則完成任務(wù)所需時(shí)間t = =6×1018小時(shí)，約為100000年。所以選項(xiàng)C正確。
            【答案】C       
            3．【解析】做功和傳遞熱量都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變，焦耳實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)做功來(lái)增加水的內(nèi)能，所以選項(xiàng)C正確；就放體內(nèi)能的改變來(lái)說(shuō)，做功和熱傳遞是等效的，這是研究熱功當(dāng)量的前提，通過(guò)焦耳實(shí)驗(yàn)可測(cè)定熱淚盈眶功當(dāng)量，所以選項(xiàng)A正確，一個(gè)物體的內(nèi)能是無(wú)法測(cè)量的，而在某種過(guò)程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測(cè)定的，熱量就是用來(lái)測(cè)定內(nèi)能變化的一個(gè)物體量，所以選項(xiàng)B和D都錯(cuò)。                                         
         
            【答案】AC
            4．【解析】研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系，則水量變化而其它因素不變，1、3、5滿足要求，而2、4、6時(shí)間因素發(fā)生變化，A正確B錯(cuò)；若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系，則初始水溫不同，其它因素相同，C不滿足要求，錯(cuò)；若研究保溫時(shí)間與保溫效果的關(guān)系，則保溫時(shí)間不同其它因素相同，D不能滿足要求。
            【答案】A
            5．【解析】由于兩種狀態(tài)下壓強(qiáng)相等,所以在單位時(shí)間單位面積里氣體分子對(duì)活塞的總沖量肯定相等，B錯(cuò)C對(duì)；由于b狀態(tài)的溫度比a狀態(tài)的溫度要高，所以分子的平均動(dòng)量增大，因?yàn)榭倹_量保持不變，因此b狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)沖到活塞的分子數(shù)肯定比a狀態(tài)要少，A對(duì)；由a到b，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w一定吸熱，D錯(cuò)。
            【答案】AC
            6．【解析】當(dāng)氣體增大時(shí)，氣體對(duì)外界做功，當(dāng)氣體減小時(shí)，外界對(duì)氣體做功；故A選正確；根據(jù)＝常數(shù)，p增大時(shí)，V不一定變化，故B選項(xiàng)錯(cuò)；在V減小的過(guò)程中，可能向外界放熱，根據(jù)ΔE＝W＋Q可知，內(nèi)能不一定增大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；Q＝0的過(guò)程中，W不一定為0，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。考查熱力學(xué)第一定律、氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三者的關(guān)系。難度較易。
            【答案】A
            7．【解析】由于是漏氣過(guò)程，鋼瓶?jī)?nèi)氧氣分子總數(shù)在減少，但是溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，（因?yàn)闇囟仁欠肿悠骄鶆?dòng)能的標(biāo)志），故選項(xiàng)A錯(cuò)，由于分子數(shù)目的減少，氧氣瓶?jī)?nèi)容積不變，密度必然降低，選項(xiàng)B正確；在溫度不變的情況下，鋼瓶?jī)?nèi)分子數(shù)目減少，相同時(shí)間撞擊單位面積的容器壁的分子數(shù)目減少，氧氣分子對(duì)鋼瓶壁的壓強(qiáng)將變小。氧氣瓶在緩慢地漏氣過(guò)程中，氣體的總體積是變大了，氧氣對(duì)外做了功，選項(xiàng)D錯(cuò)；氧氣對(duì)外做了功，自身內(nèi)能將減少，溫度應(yīng)該降低，但是瓶?jī)?nèi)溫度不變，說(shuō)明必然吸收了外界的熱量，選項(xiàng)C項(xiàng)正確
            【答案】BC
            8．【解析】由受力分析和做功分析知，在氣體緩緩膨脹過(guò)程中，活塞與砝碼的壓力對(duì)氣體做負(fù)功，大氣壓力對(duì)氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得
            ∆U=W + Q                
　　
            　   　  
            【答案】　　
            9．【解析】此題以煤氣泄漏到不通風(fēng)的廚房是很危險(xiǎn)的進(jìn)行設(shè)問(wèn)，巧妙考查熱學(xué)中理想氣體的等溫、等容規(guī)律，以及改變內(nèi)能的兩種方式。
            (1)居民廚房的體積為V2=24m3=24000L
            設(shè)有V­1升煤氣泄漏出來(lái)，將其作為研究對(duì)象，它經(jīng)歷等溫過(guò)程，泄漏前后的氣壓為P1和P2。由    P1V1=P2V2
            達(dá)到發(fā)生爆炸的氣壓條件是：P2=0.05atm
            V1=P2V2/P1
            代入數(shù)值，得V1=0.05×24000/4.00=300L
            (2)爆炸瞬間氣體來(lái)不及外泄，經(jīng)歷的是一個(gè)等容過(guò)程。
            爆炸前的溫度和壓強(qiáng)力：
            T1=(27+273)K=300K       P1=1.05atm
            爆炸后的溫度和壓強(qiáng)為：T2=(200+273)K=2273K        P2=？
            由等容過(guò)程P1/T1=P2/T2
            得  P2=(T2/T1)P1            
            代入數(shù)值，得P2=(2273/300)×1.05atm=7.96atm≈8 atm    
            (3)爆炸時(shí)，煤氣將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，爆炸后的氣體將其內(nèi)能通過(guò)發(fā)光、推動(dòng)周圍的空氣膨脹產(chǎn)生聲波、作用于墻壁等方式轉(zhuǎn)移。
            【答案】（1）300L  （2）8 atm
            10．【解析】設(shè)氣壓計(jì)玻璃管內(nèi)水銀柱的截面積為S，質(zhì)量為m，儀器艙飛行過(guò)程中，艙內(nèi)氣體的溫度為T(mén)，壓強(qiáng)為P，對(duì)水銀柱應(yīng)用牛頓第二定律有
                 ①
            由于儀器艙內(nèi)被封閉氣體的體積不變，故對(duì)被封閉氣體在起飛前后的過(guò)程應(yīng)用查理定律有：
               ②
            由①得    
            由②得    
            【答案】
            11．【解析】此題以考生較熟悉生活現(xiàn)象為題材，考查平均壓強(qiáng)的概念和動(dòng)量定理，以及考生的估算能力。以1秒內(nèi)下落的雨滴為研究對(duì)象，設(shè)圓柱形水杯的底成積為S，其質(zhì)量為，根據(jù)動(dòng)量定理，而，所以P=，故選項(xiàng)A正確。
            【答案】A
            12．【解析】（1）本小題是一道聯(lián)系高新科技實(shí)際的題目, 考查考生收集、處理信息和獲取新知識(shí)的能力，考查對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解，考查實(shí)驗(yàn)探究能力。
            (1)a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。( 3分)
             b. 原子排列具有一定對(duì)稱性。
            (2) 制冷機(jī)正常工作時(shí)，室內(nèi)工作器從室內(nèi)吸收熱量，同時(shí)將冷風(fēng)向室內(nèi)散發(fā), 室外工作器向外散熱。若將一臺(tái)正在工作的電冰箱的門(mén)打開(kāi)，盡管它可以不斷地向室內(nèi)釋放冷氣，但同時(shí)冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個(gè)房間來(lái)說(shuō)，由于外界通過(guò)電流不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會(huì)不斷升高。 
            【答案】（1）a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。 b. 原子排列具有一定對(duì)稱性。（2）室內(nèi)的溫度會(huì)不斷升高。 
            13．【解析】高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見(jiàn)的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過(guò)程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來(lái)提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟．
            （1）①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高； ②力的平衡；
             ③壓強(qiáng) ；④熔點(diǎn)（熔化）．
            （2）高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生．
            （3）
            P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
            由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃． 
            若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量．
            【答案】（1） 見(jiàn)上  （2）見(jiàn)上    （3）大約為115℃．
            14．【解析】（由于生活周邊人們可以利用的能源不斷的減少，做為新能源的太陽(yáng)能正逐漸受到人們的關(guān)注，太陽(yáng)能熱水器就是直接利用太陽(yáng)光的輻射加熱水的，此過(guò)程中將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．由于技術(shù)條件的限制，在利用太陽(yáng)能加熱的過(guò)程中還不能做到完全轉(zhuǎn)化，所以太陽(yáng)能熱水器在利用過(guò)程中還有一個(gè)效率的問(wèn)題．
            （1）將100Kg的水從20℃加熱到40℃時(shí)，水吸收的熱量為：
            Q＝cm（t－t0）
            ＝4.2×103Ｊ/（Kg•℃）×100
Kg×20℃＝8.4×106Ｊ　
            消耗的電能：
            Ｗ＝Ｑ／η＝8.4×106Ｊ／80%＝1.05×107Ｊ≈3KW•h　
            加熱時(shí)間：t＝Ｗ／Ｐ＝3KW•h／1.5ＫＷ＝2h

            (2)
t ＝8.4×106Ｊ／［1.0×103J／（m2 •s）×1.5 m2×40%］ 
            ＝1.4×104s≈4h 
            (3) 通過(guò)（1）和（2）的計(jì)算說(shuō)明：電熱水器的優(yōu)點(diǎn)是加熱同樣多的水所需時(shí)間短；太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源．
            【答案】（1）2h  （2）4h  
（3）電熱水器的優(yōu)點(diǎn)是加熱同樣多的水所需時(shí)間短；太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源．
             
             
             
            		
            
	
	
            
		
            


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