第十二章机械能和内能专题训练机械能和内能综合计算2021—2022学年苏科版九年级物理上册（含答案）

第十二章 专题训练 机械能和内能综合计算
1．某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg，g=10N/kg。求：
（1）载重汽车对地面压强；
（2）载重汽车行驶34s所做的功；
（3）柴油发动机的效率。
2．质量是12kg的金属块，温度从20℃升高到60℃时，吸收了4.224×105J的热量。求：
（1）该金属的比热容是多少？
（2）该金属块可能是什么？
水4.2×103 酒精2.4×103 煤油2.1×103 冰2.1×103 蓖麻油1.8×103 砂石0.92×103 铝0.88×103 干泥土0.84×103 铁、钢0.46×103 铜0.39×103 水银0.14×103　 铅0.13×103
3．垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式，能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明：平均焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。（无烟煤的热值为3×107J/kg）
求：（1）8.4kg这样的垃圾完全燃烧可以放出多少热量？
（2）若这些热量50%被水吸收可以使多少kg水升高50℃？
4．小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）天然气燃烧放出的热量为多少？
（3）请帮小明计算出天然气的热值。
5．改革开放四十年来，我国经济迅速发展，人民生活水平显著提高，小汽车已进入寻常百姓家。小明家的汽车行驶一百公里消耗汽油12.5L，用时1.5h，假设汽油完全燃烧，发动机的实际输出功率为25kW。（汽油热值为q=4.5×107J／kg，ρ汽油=0.8×103kg／m3）
请完成下列问题：
（1）12.5L汽油完全燃烧所放出的热量？
（2）汽车在行驶一百公里过程中，发动机输出的功？
（3）汽车在行驶一百公里过程中，发动机的效率？
6．小华家使用的天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否正确，当只有该热水器使用天然气时，把100kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1335.02m3变为1335.26m3［已知c水=4.2×103 J/(kg ^ C)，q天然气=7.0×107 J/m3］求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
7．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。如图所示是我省自行研制的QQ小汽车的单缸四冲程内燃机，在1min内曲轴转动2600圈，做功冲程推动活塞一次做功1500J，在这段时间内，气缸内共燃烧汽油0.1kg。（汽油的热值为4.6×107J/kg）请你算出：
（1）消耗完汽油时，内燃机获得的内能为多少？
（2）1min内，对活塞做功的功率是多少？
（3）已知内燃机的效率η=×100%（式中W为燃料燃烧对活塞做功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该内燃机正常工作时的效率约为多少？
8．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为23kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量。
9．某物理兴趣小组的同学，用图甲所示某便携式丁烷燃气炉给3kg的水加热，同时他们绘制了如图乙所示的加热过程中水温随时间变化的图线，用该燃气炉烧水时，每2分钟完全燃烧0.014kg的丁烷，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），丁烷的热值约为9×107J/kg，则：
（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量是多少？（________）
（2）丁烷完全燃烧2分钟放出的热量为多少？（________）
（3）由图乙可以判断出在烧水过程中，______（选填“0～2min”“2～4min”或“4～6min”）时的热效率高，且该时间段的热效率为多少？（________）
10．如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容3×103J/（kg ℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡不计热损失），它们的温度随时间变化图象如乙所示。
（1）加热60s时，乙液体吸收的热量为多少；
（2）甲液体的质量多少；
（3）合金球的比热容为多少？
参考答案
1．（1）；（2）；（3）
2．（1）0.88×103；（2）铝
3．（1）1.26×108J；（2）300kg
4．（1）；（2）；（3）
5．(1)4.5×108J；(2)1.35×108J；(3)30%
6．（1）1.428×107 J；（2）1.68×107 J；（3）85%
7．（1）4.6×106J；（2）3.25×104W；（3）42.4%
8．（1）5×103s；（2）1.15×108J；（3）10kg
9．6.3×105J 1.26×106J 0～2 min 30%
10．（1）5.4×104J；（2）0.2kg；（3） 0.2×103J/（kg ℃）