Question

（10分）（1）如图所示，用外力F把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体在竖直方向上受力的示意图。

（2）如图所示，S′是烛焰上S点经凸透镜所成的实像，SA是从S点上射向凸透镜的一条任意光线，请画出光线SA经凸透镜折射后的光路图。

（3）工地上搬运砖头的独轮车，车厢和砖头总重力为G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，工人对车把向上的作用力F是__________N。

（4）投篮时，相对于空中飞行的篮球，篮球框是_________的。（选填“运动”或“静止”）
（5）一标准大气压下，把质量为500g、初温为20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是_____________J。【c_水=4.2×10³J/(kg·℃)】

Answer 1

（1）如图所示：

（2）如图所示：

（3）300；（4）运动；（5）1.68×10⁵。

试题分析：（1）由题意知，物体在竖直方向上受到一个竖直向下的重力，同时物体处于静止且有向下运动的趋势，故受到一个大小等于重力，竖直向上的静止摩擦力的作用，如图所示；（2）S′是烛焰上S点经凸透镜所成的实像，即烛焰上S点所发出的所有光线经凸透镜折射后，折射光线都相交于S′点，故从S点上射出的SA经凸透镜折射后过点S′，如图所示；（3）由题意可知：车厢和砖头总重力为G=1000N，对应的阻力臂L₂=0.3m，动力臂L₁=0.3m+0.7m=1m，由FL₁=GL₂得F×1m=1000N×0.3m，工人对车把向上的作用力F=300N。（4）投篮时，相对于空中飞行的篮球，篮球框的位置发生了改变，故是运动的。（5）一标准大气压下，把质量为m=500g=0.5kg、初温为20℃的水加热至沸腾，Δt=100℃－20℃=80℃，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，则水需要吸收的热量Q_吸= c_水mΔt==4.2×10³J/(kg·℃) ×0.5kg×80℃=1.68×10⁵J。