Question

（10分）（1）如圖所示，用外力F把一個物體壓在豎直的墻壁上使其靜止，請畫出物體在豎直方向上受力的示意圖。

（2）如圖所示，S′是燭焰上S點經凸透鏡所成的實像，SA是從S點上射向凸透鏡的一條任意光線，請畫出光線SA經凸透鏡折射后的光路圖。

（3）工地上搬運磚頭的獨輪車，車廂和磚頭總重力為G=1000N，獨輪車的有關尺寸如圖所示。推車時，工人對車把向上的作用力F是__________N。

（4）投籃時，相對于空中飛行的籃球，籃球框是_________的。（選填“運動”或“靜止”）
（5）一標準大氣壓下，把質量為500g、初溫為20℃的水加熱至沸騰，水需要吸收的熱量是_____________J。【c_水=4.2×10³J/(kg·℃)】

Answer 1

（1）如圖所示：

（2）如圖所示：

（3）300；（4）運動；（5）1.68×10⁵。

試題分析：（1）由題意知，物體在豎直方向上受到一個豎直向下的重力，同時物體處于靜止且有向下運動的趨勢，故受到一個大小等于重力，豎直向上的靜止摩擦力的作用，如圖所示；（2）S′是燭焰上S點經凸透鏡所成的實像，即燭焰上S點所發出的所有光線經凸透鏡折射后，折射光線都相交于S′點，故從S點上射出的SA經凸透鏡折射后過點S′，如圖所示；（3）由題意可知：車廂和磚頭總重力為G=1000N，對應的阻力臂L₂=0.3m，動力臂L₁=0.3m+0.7m=1m，由FL₁=GL₂得F×1m=1000N×0.3m，工人對車把向上的作用力F=300N。（4）投籃時，相對于空中飛行的籃球，籃球框的位置發生了改變，故是運動的。（5）一標準大氣壓下，把質量為m=500g=0.5kg、初溫為20℃的水加熱至沸騰，Δt=100℃－20℃=80℃，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，則水需要吸收的熱量Q_吸= c_水mΔt==4.2×10³J/(kg·℃) ×0.5kg×80℃=1.68×10⁵J。