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解:
(1) 金属棒放出的热量$Q_{放}=c_{金}m_{金}\Delta t_{金}=0.42\times10^{3}\text{ J/(kg}\cdot^{\circ}\text{C})\times0.2\text{ kg}\times(820^{\circ}\text{C}-20^{\circ}\text{C}) = 6.72\times10^{4}\text{ J}。$
(2) 不考虑热损失,则水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=6.72\times10^{4}\text{ J},$水的质量$m_{水}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}\Delta t_{水}}=\frac{6.72\times10^{4}\text{ J}}{4.2\times10^{3}\text{ J/(kg}\cdot^{\circ}\text{C})\times(20^{\circ}\text{C}-10^{\circ}\text{C})}=1.6\text{ kg}。$
解:
(1) 1标准大气压下水的沸点为$100^{\circ}\text{C},$则此过程中水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0})=4.2\times10^{3}\text{ J/(kg}\cdot^{\circ}\text{C})\times1\text{ kg}\times(100^{\circ}\text{C}-31^{\circ}\text{C}) = 2.898\times10^{5}\text{ J}。$
(2) 由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}\times100\%$可得,该液态燃料完全燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{2.898\times10^{5}\text{ J}}{42\%}=6.9\times10^{5}\text{ J},$由$Q_{放}=mq$可得,该液态燃料的热值$q_{液}=\frac{Q_{放}}{m_{液}}=\frac{6.9\times10^{5}\text{ J}}{30\times10^{-3}\text{ kg}} = 2.3\times10^{7}\text{ J/kg}。$
解:
(1) 当$OC = 10\text{ cm}$时,由杠杆的平衡条件可得$G_{2}\times OC=F_{A}\times OA,$即$20\text{ N}\times10\text{ cm}=F_{A}\times20\text{ cm},$解得$F_{A}=10\text{ N},$则$F_{拉}=F_{A}=10\text{ N},$由题意知$G_{1}$与地面的接触面积$S = 0.05\text{ m}\times0.05\text{ m}=2.5\times10^{-3}\text{ m}^{2},$$G_{1}$对地面的压强为$2\times10^{4}\text{ Pa},$即$\frac{G_{1}-F_{拉}}{S}=2\times10^{4}\text{ Pa},$解得$G_{1}=60\text{ N}。$
(2) 当$G_{1}$对地面的压力为零时,由杠杆的平衡条件可得$G_{1}\times OA=G_{2}\times L,$即$60\text{ N}\times20\text{ cm}=20\text{ N}\times L,$解得$L = 60\text{ cm},$由题意可得$OC + vt = L,$即$10\text{ cm}+5\text{ cm/s}\times t=60\text{ cm},$解得$t = 10\text{ s},$即经过$10\text{ s}$后,可使$G_{1}$对水平地面的压力恰好为零。