Question

新華網昆明3月30日電：云南已經持續好兒個月沒有有效的降雨．3月28日14時許，晉寧縣昆陽街道辦事處清水河村與玉溪市交界處發生森林火災，并迅速蔓延，一度逼近玉溪市紅塔區．截至30日14時，晉寧縣森林火災仍在持續，昆明、玉溪兩地火場撲救力量增至3200多人，已調派3架直升機、1架偵察機實施地空配合滅火，并調集大量機械、物資支援撲救工作．求：
（1）直升機水平飛行3km用時0.9分鐘，直升機的飛行速度是多大？
（2）若飛機將1.5噸水豎直提升60m，水平飛行3km，飛機對水做了多少功？
（3）用水滅火的過程中，水要吸收大量的熱量．若1.5噸水，溫度從20℃升高到100℃，能吸多少熱量？
【水的比熱是4.2×10³J/（kg?℃），g取10N/kg】

Answer 1

解：（1）直升機的飛行速度是V==≈55.6m/s；
（2）飛機豎直飛行的時候對水做功，水平飛行的時候對水不做功；
所以飛機對水做功W=Gh=mgh=1500kg×10N/kg×60m=9×10⁵J；
（3）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1500kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁸J．
答：（1）直升機的飛行速度是55.6m/s；
（2）飛機對水做了9×10⁵J的功；
（3）水吸收熱量為5.04×10⁸J．
分析：（1）已知飛行的距離和時間，根據公式V=可求飛行的速度；
（2）已知水的質量，根據公式G=mg可求重力，再利用公式W=Gh可求做的功；重力在豎直方向做功，在水平方向不做功；
（3）已知水的質量、初溫和末溫，根據公式Q=cm△t可求吸收的熱量．
點評：本題考查速度、做功和熱量的計算，關鍵是公式及其變形的靈活應用，難點是知道做功的條件，移動的距離必須是在這個力的作用下，否則不做功．