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奥运火炬与物理
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奥运会火炬“祥云〞的设计充分表达了科学与艺术的融合。请根据下列图答复:
〔1〕红色是火炬的主色调,从光学角度看,火炬的主要局部之所以呈现红色,是因为。
〔2〕火炬“重985克〞,用标准的物理语言表述应该是。火炬长72cm,合m。
〔3〕火炬手手持火炬静止时,应对火炬施加的竖直向上的力约为多大?〔要求写出计算过程〕
〔4〕火炬使用的燃料是丙烷。常温下丙烷为气态,可采用的方法使其在常温下液化,这一过程要〔选填“吸收〞或“放出〞〕热量。丙烷燃烧时,能转化为内能。
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〔5〕火炬外壳使用到金属材料铝,这主要是因为〔〕
〔6〕“人文奥运〞、“绿色奥运〞是北京奥运会提出的重要理念,“祥云〞火炬的设计在很多方面表达出这些理念,凸现了“对人的关心〞和“对环保的重视〞。请根据上图提供的信息,从物理学的角度简要说明“祥云〞火炬的设计是如何表达这些理念的。〔只要求答复其中一点〕。
解析:
〔1〕不发光的物体之所以看到不同的颜色是因为它们反射的色光不同,祥云火炬的主要局部之所以呈现红色,是因为它反射红颜色的光。
〔2〕祥云火炬“重985克〞,克是质量的单位,人们平时说的“重〞就是指的质量是985g。长72cm,。
〔3〕火炬手手持火炬静止时受到一对平衡力,人施加竖直向上的力和竖直向下的重力,火炬的质量为m=985g=,那么重力为G=×=。根据二力平衡,火炬手手持火炬静止时,。
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〔4〕在常温下使气体液化的方式是加压,在这个过程中要放出热量。丙烷燃烧时,化学能转化为内能。
〔5〕火炬的一个特点要质地轻,火炬手拿起来方便,在外形相同的情况下〔即体积相同时〕,根据m=ρV,密度越小,质量越轻。所以选择铝材料的原因是铝的密度小。
〔6〕对人的关心表达在例如,用密度小的材料和中空塑件。质量较小,因物重也较小,十分轻盈;环保表达在:该火炬燃料燃烧后生成的水和二氧化碳,不会污染环境,起到环保的作用。
答案:
〔1〕火炬的主要局部反射日光中的红色光,吸收其它颜色的光。
〔2〕火炬的质量是985克,。
〔3〕火炬的质量m=985g=。
由二力平衡知,竖直向上的力F=G=mg=×=。
(4)放出,化学。
(5)D。
(6)火炬采用密度小的材料和中空塑件。质量较小,因物重也较小,十分轻盈。(或:丙烷燃烧后的生成物是水和二氧化碳,不会污染环境。)