【題目】閱讀短文,回答文后問題 孔明燈
我國漢代曾發(fā)明過一種用做軍事信號的“孔明燈”,它其實就是一種燈籠.先用很輕的竹篾扎成框架,再用紙糊嚴,并在下面留口.在燈籠的下面固定一個小碟,在碟內(nèi)放入燃料.點燃后,當燈籠內(nèi)的空氣被加熱到一定溫度時,燈籠就能騰空而起.燈籠受到的空氣浮力可以用阿基米德原理計算,即F空氣gV (本題g取10N/kg).溫度為20℃時,空氣密度為1.2kg/m3 , 下表給出了一些空氣密度和溫度的對應(yīng)關(guān)系.

溫度/℃

90

100

110

120

130

密度/kgm﹣3

0.97

0.94

0.91

0.88

0.85


(1)為了更容易起飛,孔明燈所用燃料選擇的主要依據(jù)是(
A.質(zhì)量
B.密度
C.熱值
D.比熱容
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在坐標圖中作出空氣密度和溫度關(guān)系的圖象.
(3)如圖a所示的孔明燈體積大約為0.02m3 , 環(huán)境氣溫為20℃,則孔明燈受到的空氣浮力為N.
(4)上題中孔明燈制作材料和燃料總質(zhì)量為6g,燈內(nèi)空氣的溫度要達到℃,孔明燈才能起飛(忽略燃料質(zhì)量的變化).

【答案】
(1)A
(2)解:如圖所示:


(3)0.24
(4)114
【解析】解:(1)為保證孔明燈更容易起飛,燃料的質(zhì)量在保證飛行時間的前提下盡可能地減。凰源鸢甘牵篈; (2)空氣密度與溫度對應(yīng)關(guān)系圖象如圖所示: ;(3)孔明燈在空氣中受到的浮力為F空氣gV=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N;所以答案是:0.24(4)當孔明燈浮起時,說明受到的空氣浮力剛好等于燈重與燈內(nèi)熱空氣重力之和.
即F=G+G
0.24N=0.006kg×10N/kg+G
0.18N=ρgV
ρ= =0.9kg/m3
由空氣密度和溫度的對應(yīng)關(guān)系知,在110~120℃之間,溫度升高10℃,空氣密度減小0.03kg/m3
此時的空氣密度為0.9kg/m3 , 較0.91kg/m3減小0.01kg/m3 , 所以溫度升高略大于3℃,約4℃,即此時的溫度約為114℃.
所以答案是:114.
【考點精析】通過靈活運用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用,掌握阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力.這個規(guī)律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv;物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體 F浮>G 時上浮,F(xiàn)浮 = G 時懸浮,F(xiàn)浮 <G 時下沉.物體浮沉條件的應(yīng)用舉例:(1)輪船(2)潛水艇(3)氣球(4)飛艇、熱氣(5)密度計(密度計的刻度是從上到下刻度變大,刻度不均勻,且刻度無單位.)即可以解答此題.

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(1)如圖甲,物體重 _______________N;

(2)如圖乙,把物體浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)為3.2N,物體受浮力的大小為_________________N;

(3)分析甲、乙、丙三圖所示實驗數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與_________________有關(guān);

(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖中__________物(填字母)兩個物體,并將它們浸沒在同種液體中,測出其所受浮力的大小來進行比較。

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A.
B.
C.
D.

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A. B. C. D.

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時間/min

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

溫度/℃

92

93

94

95

96

97

98

98

98

98

98


(3)水沸騰后,燒杯上方出現(xiàn)大量“白氣”,和“白氣”的形成過程相同的是(選填序號). ①冰②霜③霧④雪.

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