Question

11．我國(guó)多個(gè)地區(qū)由于干旱少雨，防火形勢(shì)十分嚴(yán)峻，在某地發(fā)生的山火中部隊(duì)及時(shí)出擊直升機(jī)進(jìn)行撲救，有效地抑制了火情的蔓延．直升機(jī)滅火主要靠外掛吊繩，直升機(jī)吊桶一次裝滿水后，飛到火頭上空，把水灑下去，可直接將火頭熄滅．
（1）若飛機(jī)將1.5噸水豎直提升50m，水平飛行2km，飛機(jī)對(duì)水做了多少功？
（2）用水滅火的過(guò)程中，水要吸收大量的熱量，若1.5噸水的溫度從20℃升高到100℃，能吸收多少熱量？
（3）這些熱量相當(dāng)于多少煤油完全燃燒放出的熱量？（q_煤油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）力與距離的方向一致，力才做功；功的大小等于力乘以距離，即W=Fs；
（2）吸熱公式為Q_吸=cm△t，代入題目中信息可求吸收的熱量；
（3）燃料燃燒放熱公式為：Q_放=mq；變形后可求質(zhì)量．

解答 解：（1）水的重力為G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
當(dāng)飛機(jī)水平飛行時(shí)，由于力的方向與距離方向不一致，故沒(méi)有做功；
飛機(jī)豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)水做功為：
W=Gh=15000N×50m=7.5×10⁵J；
（2）水吸熱：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg．℃）×1500kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁸J；
（3）由題意知：Q_吸=Q_放，由Q_放=mq得：
煤油質(zhì)量為：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{{5.04×{{10}^8}J}}{{4.6×{{10}^7}J/kg}}$≈10.96kg．
答：（1）飛機(jī)對(duì)水做了7.5×10⁵J的功；
（2）能吸收5.04×10⁸J的熱量；
（3）這些熱量相當(dāng)于10.96kg煤油完全燃燒放出的熱量．

點(diǎn)評(píng) 熟練運(yùn)用功、吸熱和燃料燃燒放熱的公式及變形公式，是解答此題的關(guān)鍵．