Question

四川境內地層深處有食鹽水。為了把地下食鹽水取出來，古人發明了卓筒井。卓筒井被譽為中國古代第五大發明，如圖甲所示。卓筒井的鉆探原理是通過如下圖乙所示的裝置，使鉆頭一起一落上下運動，連續不斷，即可將井中巖石擊碎，然后再用專用工具將井中泥沙、碎石取出，直至打到食鹽水層。卓筒井一般深約100m，井口直徑10~12cm，為了防止井壁坍塌，古人用一種粗如碗口大小的竹子，將竹節淘空，筒筒相連，插入井中，起到了固定井壁的作用。取食鹽水時，將鉆頭換成取水桶，放入井底，將食鹽水裝滿，再扳起花車，食鹽水便取出來。請回答下列問題：

（1）打井時，為了增強擊碎巖石的效果，鉆頭的質量取大一些還是小一些好？簡要說明理由。

（2）“花車”屬于我們學過的一種簡單機械，使用它提升重物時的優點是              。

（3）把食鹽水變成鹽主要經過“曬”和“煎”兩個過程。“曬”是通過太陽的曬提高食鹽水的濃度，“煎”是將曬過的食鹽水放入鍋中，經加熱獲取食鹽。則下列說法正確的是（   ）

A．“曬”涉及到的物態變化是汽化，而“煎”涉及到的物態變化是凝固  

B．“曬”涉及到的物態變化是汽化，而“煎”涉及到的物態變化是凝華  

C．“曬”涉及到的物態變化是升華，而“煎”涉及到的物態變化是凝固  

D．“曬”和“煎”涉及到的物態變化都是汽化

（4）若工人把總質量為10kg盛滿食鹽水的桶從100m深的井底勻速提升到地面，所用時間為200s，在此提升過程中的效率為50％，求該工人做功的功率。（g取10N/kg）（寫出計算過程）

 

Answer 1

【答案】

（1）取大一些好，因為質量越大，下落同一高度時獲得的動能越大，擊石效果越好。（其他說法合理即可）  （2）省力 ，（3）D

（4）===2×10⁴J

==100W 

【解析】（1）鉆頭在下落時，將重力勢能轉化為動能，相同的高度時，質量越大、重力勢能越大，下落時可以轉化為更多的動能，擊石效果更好；

（2）花車屬于輪軸，動力作用在輪上，可以省力；

（3）在“曬”和“煎”兩個過程中，都是將液態的水變成氣態的水蒸氣跑掉，發生的都是汽化現象；

（4）===2×10⁴J

==100W