在一次中某学生把一支无刻度的水银温度计.docx

1、在一次中某学生把一支无刻度的水银温度计中四物理課堂練習 熱學姓名： （）1 溫度與能量1.1 在一次實驗中，某學生把一支無刻度的水銀溫度計。放在正熔解的純冰時，水銀柱的長度 = 4.5 cm放在沸水中時，水銀柱的長度= 22.0 cm 放在一杯溫水中時，水銀柱的長度= 11.5 cm問這杯溫水的溫度是多少？_ 1.2 將一個1 kW 的電熱器浸在水中。接通電源一小時後，問有多少能量轉移到水裡？_ 1.3 試計算將5 kg鋁的溫度從20C 升至100C所需要的能量。（鋁的比熱容量 = 900 Jkg-1C-1）_ 1.4 在實驗1b，我們得到以下數據：水的質量 = 0.2 kg焦耳計初讀數 =

2、46000 J焦耳計末讀數 = 61000 水的初溫度 = 20C水的末溫度 = 37C(a) 試找出水的比熱容量。_ (b) 試解釋實驗數值與標準數值4200 J kg-1C-1之間的誤差。_ 1.5 在實驗1c，我們可得到以下數據： 鋁塊的質量 = 1.0 kg水的初溫度 = 28.5C水的末溫度 =35C焦耳計初讀數 = 98 300 J焦耳計末讀數 = 104 900 J(a) 試找出鋁的比熱容量。_ (b) 試解釋實驗數值與標準數值900 J kg1C1之間的誤差。_ 1.6 將0.4kg、80C的水與0.3kg、10C的水混合，問混合物的溫度是多少？_ 2 熱的傳遞2.1 婉儀如圖

3、所示加熱兩枝金屬棒。哪一枝金屬棒先變熱？為甚麼？_ 2.2 發生火警時，為甚麼我們應盡量貼近地面爬行？_ 2.3 夏季校服通常是淺色的，而冬季校服則是深色的。你知道原因嗎？_ 3 物態改變3.1 在量度冰的熔解比潛熱的實驗中，得到以下結果：水的質量實驗杯： m1 = 0.050 kg對照杯：m2 = 0.014 kg焦耳計初讀數： j1 = 15 000 J末讀數： j2 = 29 200 J(a) 求冰的熔解比潛熱。_ (b) 解釋計算出的實 驗數值與標準值， 3.34 105 J kg1之間出現誤差的原因。_ 3.2 若要將溫度為 0C 、質量為0.5 kg 的冰熔解，並使它的溫度升高至8

4、0C需要多少能量？_ 3.3 在量度水的汽化比潛熱的實 驗中，得到以下結果：汽化的水的質量= 0.10 kg 千瓦時計的標度= 600 轉/kW h轉盤轉動圈數= 41(a) 求水的汽化比潛熱。_ (b) 解釋計算出的實驗數值與標準值 2.26 106 J kg1之間出現誤差的原因。_ 3.4 若要將0.5 kg 的水從 0C加熱到100C，並使其全部汽化，需要多少能量？_ 3.5 杯中盛有質量為 0.15 kg 、溫度為20C冷咖啡。用蒸餾咖啡壺噴入0.025 kg 、溫度為100C 的蒸汽。求蒸餾咖啡的末溫度。（咖啡的比熱容量為 5800 J kg1 C）_ 3.6 一名質量為60 kg

5、的男士正在鍛煉身體，身上佈滿汗水。(a) 如果在一小昤內蒸發1 L (1 kg) 的汗水，那麼所需能量是多少？_ (b) 如果上述(a)的能量不能以排汗的方法釋出體外那麼這人的體溫將升高多少？（人體的平均比熱容量是3500 J kg-1 C-1）_ 3.7 這實驗裝置是用來量度水的汽化比潛熱。(a) 試指出本實驗一項需要注意的事項。_ (b) 一名學生提議蓋上聚苯乙烯杯，以減少能量流失。你認為這個建議合宜嗎？為甚麼？_ (c) 從實 驗所得的數值比標準數值大。這是甚麼緣故？試加以解釋。_ (d) 把電熱器關掉一段時間後，電子秤的讀數會輕微下降。為甚麼？_ 3.8 把質量0.1kg、溫度為100

6、C的蒸汽噴入質量0.5kg、溫度為0C的冰。求混合後的溫度。_ 3.9 有一質量為0.5kg的容器盛有0.1kg、溫度為0C的冰。使用一個300W的電熱器把冰加熱3分鐘。求冰熔解後的溫度。(容器的比熱容量 = 370 Jkg-1C-1)_ 3.10 把質量1kg、溫度為100C的蒸汽噴入1kg、0C的冰。該混合物是什麼？求混合物的溫度。_ 有用資料電熱器在某時間內所提供的能量 E = P t溫差導致的能量損失吸收 E = mcT （水的比熱容量 c = 4200 Jkg-1C-1）熱容量與比熱容量 C = mc水在汽化（凝結）時所吸收（釋出）的能量 E = mlv （水的汽化比潛熱 lv =

7、2.26106 Jkg-1）冰在熔化（凝固）時所吸收（釋出）的能量 E = mlf, （水的汽化比潛熱 lf = 3.34105 Jkg-1）數值答案1.1 40C1.2 3.6 MJ1.3 360 kJ1.4 4410 J kg-1C-11.5 1020 J kg-1C-11.6 50C3.1 3.94105 J kg-13.2 3.35105 J3.3 2.46106 J kg-13.4 1.34106 J3.5 86.6 C3.6 2.26 MJ, 10.8C3.7 3.8 40.1C3.9 34.0C3.10 100C中四物理課堂練習 力學姓名： （）4 距離與位移 4.1 小媚用秒錶

8、來量度時間，發現單擺擺動一次需時1 s。假設她的反應時間是 0.2 s。(a) 如果小媚量度單擺擺動一次的時間，可能出現的百分誤差是多少？(b) 如果小媚量度單擺擺動十次的時間，然後以平均數作實 驗結果，那麼可能出現的百分誤差是多少？_ _ 4.2 美儀在一直徑為70 m 的圓形跑道上騎腳踏車，她繞了跑道一圈，回到起點後停下來。(a) 美儀騎腳踏車行走的距離是多少？(b) 總括而言，她的位置有沒有改變？(c) 她的位移是多少？_ 4.3 一輛車子先向北行駛5 km，再向東行駛 4 km。(a) 車子行駛過的總距離是多少？(b) 車子的位移是多少？_ 5 速率、速度和加速度5.1 地下鐵路機場快

9、線從香港站到機場站的距離為34公里，整段車程需時0.35 小時。途中列車不斷地改變速率，平均速率是34km / 0.35h = 97 kmh-1。試完成下表其餘部分。 5.2 寶權從A 點以v1 = 1 km h1 的速率步行至B 點，跟著以2 km h1返回起點。整個行程中的平均速率是多少？ 5.3 汽車先向東行3 km，再向南行4 km，整個車程維時10 min。試計算汽車的(a) 平均速率(b) 平均速度 5.4 法拉利348 型汽車可在5.6 s 內從靜止狀態加速至100 km h1。該車的平均加速度是多少？ 5.5 圖中所示為兆輝在一直路上散步時的位移時間關係線圖。(a) 試說明圖中

10、所表示的運動。(b) 計算兆輝(i) 總位移。(ii) 在0 - 100 s 、100 - 200 s 、200 - 300 s 及 300 - 400 s 四段時間內的平均速度；(iii) 整個行程的平均速度。 5.6 圖中所示為兆輝在一直路上散步時的位移時間關係線圖。(a) 在0 - 20 s 、20 - 50 s 和50 - 60 s 所代表的時距內，汽車的加速度分別是多少？(b) 在各時距內，汽車的位移分別是多少？(c) 在整段車程中，汽車的平均速度是多少？ 5.7 圖中所示為電腦屏幕上顯示的詠欣的位移時間關係線圖。說明詠欣的運動情況。 5.8 汽車以60 km h1 的速率行駛，然後

11、緊急剎車。試計算它的減速度。 5.9 寶馬328Ci 從靜止狀態以3.8 m s2 加速7.3 s。試計算7.3 s 後跑車的速度及駛過的距離。 5.10 一石塊從374 m高的中環廣場的天台掉下。(a) 石塊需要經過多少時間才著地？(b) 石塊撞到地面時的速率是多少？忽略空氣阻力，取重力加速度為10 ms-2。 5.11 富恆在地面把石塊以2 m s1 的速率垂直往上拋。(a) 石塊可以上升到多高？(b) 石塊需要多長時間到達最高點並落回地面？(c) 石塊撞到地面時的速率是多少？(d) 繪出石塊運動的(i)位移時間關係線圖、(ii)速度時間關係線圖、(iii)加速度時間關係線圖。 6 力與運

12、動6.1 試利用牛頓運動第一定律解釋以下現象：(a) 當太空船的火箭引擎全部關掉後，太空船以勻速直線運動。(b) 當火箭引擎啟動後，太空船運動的速率或方向會改變。 6.2 在雨點下落的過程中，力A 與B 作用在雨點上。(a) 力A 與B 分別代表甚麼？(b) 試解釋為甚麼雨點以勻速下落而不是加速下落。 6.3 太空穿梭機奮進號：m = 2 000 000 kg 最大 a = 1.05 m s2。求那三個引擎最大的推力。 6.4 一司機在車速為72 km s1時緊急剎停一輛1000 kg 的汽車。路面上的剎車痕跡長40 m。汽車的平均制動力是多少？ 6.5 馬先生和他的孩子在花園玩耍。他的孩子耀

13、榮和麗娟分別坐在兩輛玩具車上，馬先生拉著他們。耀榮和玩具車的總質量為17 kg，而麗娟和玩具車的總質量為15 kg。假設摩擦力可省略不計。(a) 繪畫耀榮連車子的隔離體圖。(b) 繪畫麗娟連車子的隔離體圖。(c) 如果連接兩輛玩具車的繩子上的張力為7.5 N ，求麗娟的加速度。(d) 求馬先生拉動車子的力。 6.6 土星五號火箭在發射時的初始加速度是12 m s2。如果它的質量是3 105 kg，那麼火箭的推力是多少？ 6.7 凱詩的質量 = 50 kg。當升降機停在十樓時，磅的讀數 = 500 N。經過25 s 後，升降機下降到地下。找出升降機在以下情況的加速度(a) 0 - 5 s(b)

14、20 - 25 s 6.8 兩艘拖船共同拖拉油井鑽探設備，每艘拖船的拉力為100 000 N，兩力之間的夾角為60。求作用在鑽探設備上的合力。 6.9 兩個大小為3 N 和4 N 的力互成直角，求它們的合力的大小和方向。 6.10 質量為1 kg的小車沿有補償摩擦作用的跑道以勻速下滑。求小車沿跑道方向的重量分量，並由此找出小車與跑道之間的摩擦力。 6.11 這三名滑水運動員作用於快艇的合力（大小與方向）是多少？ 6.12 兩個彈簧秤支撐一質量為1 kg 的砝碼。其中一個彈簧秤與水平方向成30。問兩個彈簧秤的讀數分別是多少？ 6.13 開動風扇車，使風扇向前方吹風。(a) 當風扇車放在實驗桌上時

15、，它會向後運動。為甚麼？(b) 用一塊卡紙當帆固定在風扇的前面，風扇車便不再運動。為甚麼？ 7 能量7.1 志華將重10 kg 的行李箱舉高1.5 m至他的肩膊上。(a) 在他提起箱子的過程中，共做了多少功？在這個過程中，有甚麼能量轉移？(b) 接著他扛著箱子走路。在這過程中，他有沒有作功？ 7.2 在他提起箱子的過程中，共做了多少功？在這個過程中，有甚麼能量轉移？ 7.3 私家車與貨車的動能(a) 計算一輛私家車的動能，它的質量為1000 kg ，並以下列速度行駛：(i) 70 km h1， (ii) 100 km h1。(b) 計算一輛貨車的動能， 它的質量為10 噸(10 000 kg)

16、， 以70 km h1 行駛。 7.4 質量為1500 kg 的汽車以20 m s1 (72 km h1)行駛。(a) 汽車的動能是多少？(b) 當剎車時，如果汽車的制動力是7500 N（相當於汽車重量的一半），制動距離是多少？ 7.5 將2 kg 的盒子舉到離地面1 m 高的桌面上， 然後又拿到離桌面1 m 高的架子上。盒子被舉到下列位置時，能獲得多少重力勢能？(a) 桌面上，(b) 架子上？ 7.6 一個質量為0.1 kg的小球從離地面10 m高處落下。(a) 求小球在下列情況下的動能、勢能和總能量：下落之前，(b) 求小球在下列情況下的動能、勢能和總能量：離地面5 m 高時，(c) 求小球在下列情況下的動能、勢能和總能量：撞擊地面時， 7.7 把單擺的擺球拉到一旁，使它升高到垂直高度0.2 m的位置。釋放擺球後，它通過最低