震惊世界的“9.11”事件中,策划周密的恐怖分子劫持波音767作为撞击纽约世界贸易中心大楼的飞行大炸弹,使整个大楼的在爆炸和优质航空汽油猛烈燃烧过程中垂直塌落,造成巨

发布时间:2020-07-29 10:00:26

震惊世界的“9.11”事件中,策划周密的恐怖分子劫持波音767作为撞击纽约世界贸易中心大楼的飞行大炸弹,使整个大楼的在爆炸和优质航空汽油猛烈燃烧过程中垂直塌落,造成巨大的经济损失和人员伤亡.
(1)一架波音767飞机可载51t优质航空汽油,这些汽油完全燃烧,可放出多少热量?这些热量的30%可使103t 0℃的钢材温度升高多少?[汽油的热值为4.6×107J/kg,钢的熔点为1400℃,钢的比热容为0.46×103J/(kg?℃)]
(2?)有关专家分析,大楼为何垂直塌落而不是倾倒的原因,你认为正确的原因是( ________)
A、仅仅是飞机的惯性;
B、下面有人在同时搞定点爆破;
C、主要是汽油燃烧起的熊熊大火长时间猛烈燃烧,烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材,而它上部楼层约数千吨到上万吨的重力自然就会落下来,砸向下面的楼层,下面的楼层结构自然难以承受,于是一层层垂直地垮塌下来;
D、飞机撞击时刚好发生地震.
(3)撞击世贸大楼的767波音飞机的高度计上显示288m字样,请你计算撞击点所处楼层的大气压值?(设地面气压为1标准大气压,在海拔2km的范围内每升高1212m,大气压下降1mm汞柱)
(4)事发时,少数在大楼里工作的职员,由于信念和理智被彻底摧毁,分别从几十层楼高的窗口跳下,以求逃生,如图,若此人质量为70kg,试求此人所受重力和浮力?(g=10N/kg,ρ空气=1.29kg/m3,ρ人=1.0×103kg/m3)
(5)救援人员在现场发现了记录飞行信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上有电压表、电流表和一指示灯,指示灯上标有“6V,9W”字样,其内部结构如下图示,断开开关S后,某同学用万用表测得R的最大值为16Ω,闭合开关S后,P在A点时,指示灯正常发光,求,当P点在B点,小灯泡消耗的实际功率是多少?

网友回答

C

解析分析:(1)根据热量计算公式Q放=mq计算出汽油燃烧释放的热量,由题意知,钢吸收的热量是Q放的30%,然后用Q吸=cm△t求出升高的温度.(2)地球附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下,大楼垂直塌落是因为重力的缘故.(3)大气压随高度增大而减小.一标准大气压等于760mm高汞柱产生的压强.根据在2km的范围内每升高1212m,大气压下降1mm汞柱,算出288m时减小的大气压,然后就可以算出288m时的大气压.(4)根据G=mg直接求出重力.阿基米得原理也适用于气体,先根据人的质量和人的密度算出人的体积,再利用阿基米得原理算出人在空气中受到的浮力.(5)当P在A点时,指示灯正常发光,表明此时灯泡两端的实际电压是6V,由此得出电源电压是6V.小灯泡的电阻可由公式R=算出,然后计算出灯泡与变阻器串联的总电阻,再算出电流值,最后根据公式P=I2R计算出小灯泡的实际功率.

解答:(1)汽油的质量:m汽油=51t=5.1×104kg汽油燃烧释放的热量:Q放=mq=5.1×104kg×4.6×107J/kg=2.346×1012J由题意知:Q吸=Q放×30%=0.7038×1012J,钢的质量:m钢=103t=1.03×105kg根据Q=cm△t得:△t===1.4854×104℃由于钢的熔点是1400℃,即钢的末温最高是1400℃.所以这些热量的30%可使103t 0℃的钢材温度升高1400℃-0℃=1400℃(2)A、B、C都不是当时实际情况,故选C(3)高度是288m相当于汞柱的高度:h=760mm-×1mm=759.76mm高度是288m时的大气压:P=105Pa×=99968Pa(4)人受到的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N人的体积:V===7×10-2m3人受到的浮力:F=ρ空气gv=1.29kg/m3×10N/kg×7×10-2m3=0.903N(5)P在A点时,指示灯正常发光,所以灯的实际电压是6V,由于变阻器的阻值是0Ω,所以灯两端的电压就是电源电压.P在B点时,灯与变阻器R串联.灯的电阻:RL===4Ω串联的总电阻:R总=R+RL=16Ω+4Ω=20Ω电路中的电流:I===0.3A灯泡消耗的实际功率:P实=I2RL=(0.3A)2×4Ω=0.36W答:(1)这些热量的30%可使103t 0℃的钢材温度升高1400℃.(2)选C.(3)撞击点所处楼层的大气压值是99968Pa.(4)人受到的重力是700N,人受到的浮力是0.903N.(5)小灯泡消耗的实际功率是0.36W.

点评:本题综合性很强,综合了热量的计算,大气压的计算,重力的计算,浮力的计算,电功率的计算.此题比较少见.
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