Question

19．小明騎自行車在凸凹不平的山坡上滑下，雖然不用力蹬車，但明顯感覺車子運動得越來越快，此過程中重力勢能變小（選填“變小”、“變大”或“不變”，下同），機械能總量變小．若要將2.5kg初溫為20℃的水加熱到80℃，至少需要燃燒0.0126m³的液化氣．（液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）動能大小的影響因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大．勢能大小的影響因素：質量和高度，質量越大，高度越高，勢能越大．由于題目中存在阻力和摩擦，所以機械能是減小的．
（2）利用吸熱公式求出水吸收的熱量，再利用Q_吸=Q_放=vq計算需要液化氣的體積．

解答 解：自行車在下坡過程中，質量不變、速度變大，其動能變大；質量不變、高度減小，其重力勢能減小．
該過程中，存在阻力和摩擦，所以一部分機械能會轉化成內能，故機械能是減小的．
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（80℃-20℃）=6.3×10⁵J；
由題知，Q_吸=Q_放=v_液化氣q，
需要液化氣的體積：
v_液化氣=$\frac{Q}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.0126m³．
故答案為：變小；變小；0.0126．

點評 本題考查了同學們對動能、勢能和機械能影響因素的理解及吸熱公式、燃料完全燃燒放出熱量公式的掌握和運用，計算時注意熱值單位：固體、液體燃料J/kg，氣體燃料J/m³．