奥运会火炬“祥云”的设计充分体现了科学与艺术的融合。请根据下图回答:
(1)红色是火炬的主色调,从光学角度看,火炬的主要部分之所以呈现红色,是因为。
(2)火炬“重985克”,用规范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。
(5)火炬外壳使用到金属材料铝,这主要是因为( )
A.铝的导热性差
B.铝的磁性强
C.铝的导电性好
D.铝的密度小
(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体现出这些理念,凸现了“对人的关怀”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”火炬的设计是如何体现这些理念的。(只要求回答其中一点)。
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,祥云火炬的主要部分之所以呈现红色,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,单位换算为0.72m。
(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=0.985kg,则重力为G=0.985kg×9.8N/kg=9.653N。根据二力平衡,火炬手手持火炬静止时,应对火炬施加竖直向上的力为9.653N。
(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)对人的关怀体现在例如,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;环保体现在: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)火炬的主要部分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,0.72。
(3)火炬的质量m=985g=0.985kg。
由二力平衡知,竖直向上的力F=G=mg=0.985kg×9.8N/kg=9.653N。
(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。)
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