取一個不高的橫截面積是S的圓筒,筒內裝水質量為m,在陽光垂直照射下,經(jīng)過時間t,溫度升高k.若把太陽看成黑體,已知太陽半徑和地球到太陽的距離分別為R和d,并考慮到陽光傳播過程中的損失,地球大氣層的吸收和散射,水所能吸收的太陽能僅是太陽輻射能的一半,試用所給的物理量表達太陽表面的溫度.(黑體單位表面積的輻射功率J與其溫度的四次方成正比,即J=σT4,σ為常數(shù),水的比熱容為c,球面面積S=4πr2
分析:結合熱量計算公式Q=cm△t可表示出水吸收的熱量,繼而表示出每平方米水面吸熱功率;根據(jù)單位面積上的熱功率與距離的平方成反比,結合題目所給條件J=σT4,即可解決此題.
解答:解:水吸收熱量:
Q=cmk
每平方米水面吸熱功率:
J′=
Q
St

單位面積上的熱功率與距離的平方成反比,
即:
J′
J
=
R2
d2
,
由題目所給條件可知:J=σT4
聯(lián)立上式可得:T=
4
2cmkd2
σStR2
點評:本題結合實際問題考查學生對物理知識的掌握及推理能力,使學生進一步認識到物理知識來源于生活,又應用于生活,題目難度較大.
練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2010?大興區(qū)二模)如圖所示為一種蓄水箱的放水裝置,AOB是以O點為轉軸的輕質杠桿,AO呈水平狀態(tài),如圖A、O兩點間距離為40cm,B、O兩點間距離為20cm,且OB與水平面夾角為60°.A點正下方的Q是一個輕質、橫截面積為100cm2的蓋板(蓋板恰好能堵住出水口),它通過細繩與杠桿的A端相連.在水箱右側的水平工作臺上,有一質量為60kg的人通過滑輪組拉動系在B點呈豎直狀態(tài)的繩子,從而可以控制水是否能從出水口流出.若水箱中水深為50cm,當蓋板恰好要被拉起時,人對繩子的拉力為F1,工作臺對人的支持力為N1;若水箱中水深為100cm,當蓋板恰好要被拉起時,人對繩子的拉力為F2,工作臺對人的支持力為N2.已知N1與N2之比為9:7,蓋板的厚度、繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計,人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上,取g=10N/kg.求:
(1)動滑輪所受的重力
(2)F1:F2
(3)當水位至少達到多高時,人無法拉起蓋板.

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