1. 《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械,其中这样写道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕丁车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于视内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”该段文字描述了简车这样一种以水流作动力,用来取水的机械。如题图所示,若接水槽离取水处的高度为4m, 水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4 kg, 筒车旋转一周所用时间为60 s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)

(1) 筒车的工作原理是将水的能转化为水的能。
(2) 该筒车旋转一周取水的质量为kg, 对进入接水槽的水所做的功为J
(3) 若水流冲击筒车的功率为40W, 则筒车旋转一周,水流对筒车做的功为 J,筒车取水的机械效率为.
【考点】
机械能及其转化; 能量的转化或转移; 机械效率; 功的计算及应用;
【答案】

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3. 请阅读《火龙出水和神火飞鸦》并回答问题。

火龙出水和神火飞鸦

火药是我国古代的四大发明之一,黑火药是在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹,炮弹的发射药和火箭的推进剂及其他驱动装置的能源,是弹药的重要组成部分,古人利用黑火药制造出了“火龙出水”火箭和“神火飞鸦”等武器。“火龙出水”火箭作为近代火箭的始祖,被世界广泛认可。“火龙出水”

火箭一般用于对敌军的船只实施火攻,根据相关记载显示,“火龙出水”火箭用竹管做龙身,用木料做龙头和龙尾,龙身侧而装上小火箭,每只小火箭里都装上火药,龙的腹内装上数支火箭,龙身侧面的小火箭引信是连在一起的,并且这些引信与龙腹内火箭引信也是相连的,当两军的船只在水面上相遇时,从一方的船上发射出“火龙出水”火箭,发射前点燃头龙身上侧面小火箭的火药桶,火药燃烧时,火药燃气从火箭尾部喷出,向后喷射的气体产生反作用力,使火龙向前运动,因为龙身侧面引信与龙腹内火箭引信相连,所以当第一级火箭燃烧完毕,就会自动引燃腹内的火箭,这是第二级火箭,此时就从龙腹里射出数支火箭,发射到敌船上,烧毁敌船。

明代史书记数的军用火箭“神火飞鸦”外型如鸦,用细竹或芦苇编成,内部填充火药,鸦身两侧各装两支“起火”, “起火”的药筒底部和鸦身内的火药用药线相连,作战时,用“起火”的推力将飞鸦射至100丈开外,飞鸦落地时内部装的火药被点燃爆炸,爆炸时飞鸦宛如今天的火箭弹。到了16世纪,抗日名将戚继光已在军中大量装备火箭,箭长5尺以上,绑附火药筒,能飞行300步,倭观见之丧胆。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1) 火龙出水,火箭的第一级火箭被点然后快速向前飞行,发生的能量转化主要是
(2) “火龙出水”火箭的第二级火箭点燃敌船使之燃烧,发生的能量转化主要是
(3) 为了达到“神火飞鸦”的飞行距离很长的目的,制作好的鸦身应该(______) A. 质量很小 B. 热值很大 C. 比热容很小 D. 易然
(4) 火龙出水和神火飞鸦内填充的都是黑火药,黑火药燃烧之所以能使这些武器的飞行距离很大,主要是由于黑火药燃烧时(______) A. 放出大量热量 B. 燃烧迅速规律 C. 产生大量气体 D. 残留杂质很少
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