Question

【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(hào)的“孔明燈”，它其實(shí)就是一種燈籠．先用很輕的竹篾扎成框架，再用紙糊嚴(yán)，并在下面留口．在燈籠的下面固定一個(gè)小碟，在碟內(nèi)放入燃料．點(diǎn)燃后，當(dāng)燈籠內(nèi)的空氣被加熱到一定溫度時(shí)，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(jì)算，即F浮=ρ空氣gV （本題g取10N/kg）．溫度為20℃時(shí)，空氣密度為1.2kg/m3 ， 下表給出了一些空氣密度和溫度的對(duì)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(biāo)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(dá)到℃，孔明燈才能起飛（忽略燃料質(zhì)量的變化）．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）
（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(shí)間的前提下盡可能地減��； 所以答案是：A； （2）空氣密度與溫度對(duì)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浮=ρ空氣gV=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N；
所以答案是：0.24；（4）當(dāng)孔明燈浮起時(shí)，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浮=G燈+G熱
0.24N=0.006kg×10N/kg+G熱
0.18N=ρ熱gV
ρ熱= =0.9kg/m3
由空氣密度和溫度的對(duì)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(shí)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(shí)的溫度約為114℃．
所以答案是：114．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握阿基米德原理：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(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)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(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．