人教版九年级全一册第十四章内能的利用单元练习(有解析)

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名称 人教版九年级全一册第十四章内能的利用单元练习(有解析)
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科目 物理
更新时间 2022-04-09 18:00:01

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人教版九年级全一册 第十四章 内能的利用 单元练习
一、单选题
1.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是(  )
A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能
2.冬天,人们常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.将一个铝块截成相同的两半,取走一半,则余下的一半铝块 ( )
A.密度和比热容均减半 B.密度减半,比热容不变
C.密度不变,比热容减半 D.密度和比热容均不变
4.如图是内燃机某冲程的工作示意图,四个事例中能量转化与之相同的是(  )
A.瓶塞冲出
B.搓手取暖
C.压缩气体
D.钻木取火
5.如图所示为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞常会跳起来。下图汽油机的四个冲程与这一现象的能量转化相同的是(  )
A. B. C. D.
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又可以自发的转化为机械能
7.下列关于热现象的说法中,正确的是(  )
A.物体从外界吸收热量,其温度一定升高
B.温度高的物体内能多,温度低的物体内能少
C.水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大
D.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
8.下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是(  )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
C.汽油机的热机效率高于柴油机,所以得到了更广泛的应用
D.柴油机在吸气冲程中只吸入空气,不需要吸入燃料
9.如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是(  )
A.小球越跳越低,但每次到达地面时的速度相同
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.小球最终会静止,这说明小球具有的机械能凭空消失了
D.小球减小的机械能转化为其它形式的能,但总量保持不变
10.下列关于内能、热量等说法正确的是(  )
A.汽油机的做功冲程中机械能转化为内能
B.端午节粽叶飘香是扩散现象
C.烧水是通过做功的方式改变水的内能
D.物体温度越高,含有的热量越多
11.如图为汽油机的做功和压缩冲程,下列说法正确的是(  )
A.压缩冲程进气门打开 B.做功冲程气体内能增大
C.做功冲程活塞向下运动 D.压缩冲程气体分子热运动减慢
12.如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比,甲的(  )
  
A.有用机械能较大 B.损失能量较小
C.燃料的化学能较大 D.热机效率较低
13.如图所示,汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是( )
A.甲为做功冲程,内能转化为机械能
B.乙为做功冲程,机械能转化为内能
C.甲为压缩冲程,机械能转化为内能
D.乙为压缩冲程,内能转化为机械能
14.小聪在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),则下列说法中正确的是(  )
A.酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B.c乙=2.4×103J/(kg·℃)
C.0-8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为28%
15.小明利用图甲装置研究某燃料热值,他取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对100g的热水加热4min,然后立即将其熄灭,测得消耗燃料4.2g,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放出热量只有60%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的是(  )
A.通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B.通过计算得出该燃料的热值为2×106J/kg
C.这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D.若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像,则这杯水的质量小于上一杯水的质量
二、填空题
16.为了确保安全,行驶中的汽车用水冷却发动机,是因为水的______较大。散热器中装有10kg的水,温度升高50℃,水吸收的热量为______J, 这些热量相当于完全燃烧______kg的氢放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃), q氢=1.4×108 J/kg]
17.如图所示是四冲程汽油机工作时的_______冲程。若该汽油机飞轮转速为1800r/min,则汽油机每秒钟对外做功_______次。汽油机需要用冷却液进行降温,是利用冷却液_______大的特性。
18.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众可以看到纸片小人的影子运动起来。在热空气上升驱动扇叶转动的过程中,能量的转化方式是______转化为机械能,这与四冲程汽油机的______冲程相同。
19.如图所示,甲、乙、丙三幅图中装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体质量均为100g。小明要比较煤油和菜籽油的热值大小,他应该利用图中 ______两个装置进行实验;若要比较不同物质吸热升温的现象,应选择 ______两个装置进行实验。
20.额定功率为1000W的电热水壶,内装1L、初温为20℃的水,若接通电源后,正常工作350s后使得水温升高到100℃,则该电热水壶的加热效率为_______。[ρ水=1.0×103kg/m3,]
三、综合题
21.阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,汽车的某些参数如下表所示。(燃油热值q=4.0×107J/kg)
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功______次;测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为______N。
(2)“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/(100km·t)”是指车辆消耗的总能量与行驶路程和车辆总质量(可近似看作是整车质量)乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为______J/(100km·t),汽车的能量利用率为 ______。
(3)在汽车的测试过程中,若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 _______km。
②该车所能达到的最大速度为_______km/h。
22.近两三年政府推出了“汽车下乡”、 “小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,轿车已经成为普通家庭的一部分。李明的爸爸最近也购买了一辆轿车,李明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
实验次数 1 2 3 4 5
速度/(km h﹣1) 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 32 50
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 ___________的特点。
(2)李明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 ___________J的能量?这些能量能产生 ___________J有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功 ___________J。
(4)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 ___________km。
23.神舟十三号瞄准北京时间10月16日0时23分发射,飞行乘组由“中国太空漫步第一人”翟志刚、“中国空间站首位女航天员”王亚平和“首次飞行”的叶光富三位航天员组成。本次飞行任务是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务,也是该阶段最后一次飞行任务,将持续长达6个月的时间。担任本次载人航天任务的运载火箭—长征2F遥十三火箭已经在发射场待命,作为现阶段唯一种能克服地球引力、进入太空的工具,运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分。固体火箭和液体火箭到底有什么区别?这就和我们今天要讲的火箭推进剂有关了。要说区分固体火箭还是液体火箭主要靠的是火箭推进剂的形态。就像汽车需要加满汽油或者是充满电力一样,火箭想要一飞冲天也需要自己的动力源,火箭的燃料源有个专门的名字,我们叫它推进剂,按照形态可以分为固体推进剂和液体推进剂两大类。顾名思义,固体火箭采用的是固体推进剂,固体推进剂类似于烟花中的火药,在出厂前就已经填充到火箭中了。液体火箭采用的是液体推进剂,分别储存在火箭的氧化剂箱和燃料箱内,工作时由输送系统将它们送入发动机的燃烧室。从火箭的运载能力来说,液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,在同等起飞规模下,液体火箭的运载能力更强,可以用更少的燃料达到更远的地方。因此液体火箭的“乘客”大多都是重量级的,一般在数吨以上,比如探月探火探测器、载人飞船、空间站等。
(1)根据上面的材料可知,我国的运载火箭可以分为 ___________和 ___________两种。
(2)文中提到“液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,在同等起飞规模下,液体火箭的运载能力更强,可以用更少的燃料达到更远的地方。”请从燃料热值以及燃烧放热等相关角度对这句话加以解释。( )
24.“运﹣20”是我国自主研发的大型运输机,它是通过航空煤油在汽室中燃烧,从喷口筒后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运﹣20”在恒定的水平推力1.25×105N作用下,以720km/h的速度在高空水平匀速飞行,最远可飞行360km。已知该运输机发动机的效率为60%,航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。
(1)运输机的发动机是一种热机,热机做功过程中是将________能转化为________能;
(2)水平推力做功的功率________;
(3)完成一次最远飞行,运输机的油箱至少储存多少kg的航空煤油________?
25.2020年1月,陕西迎来了新年的第一场雪。大雪后,芳芳同学看见铲雪车在公路上进行铲雪作业,如图所示。他用手机上网查阅到该型号铲雪车的额定功率是100kW,质量是4t:(g取10N/kg,q柴油=4.0×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)
(1)汽车的轮胎做的宽大是为了________;
(2)已知铲雪车以额定功率保持20km/h的速度在一段长5km的平直路面上铲雪,求这一过程中铲雪车所做的功和受到的阻力_______、_________;
(3)该过程中铲雪车共消耗了10L柴油,则铲雪车的效率是多少______?(结果保留到1%)
26.2019年洛阳市公布了《洛阳市进一步加快新能源汽车推广应用实施方案》,《方案》提出加快氢燃料汽车推广应用,积极参与国家和省氢燃料汽车示范运营项目建设。氢燃料被认为是21世纪的理想能源之一,请回答下列问题:
(1)氢燃料的优点:_____。(写出一条即可)
(2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少_____?若这些热量全部被一标准大气压下质量为250kg,温度为25℃的水吸收,则水温升高多少摄氏度_____?[c水=4.2×103J/(kg ℃),q氢=1.4×108J/kg]
(3)某氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,其发动机效率为50%,则0.6kg的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间_____?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.吸气冲程:吸入空气和汽油的混合物,故A错误;
B.压缩冲程:活塞压缩混合气做功,缸内气体内能增大,温度升高,故B错误;
C.做功冲程:燃烧后的高温高压气体推动活塞做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.排气冲程:排气门打开,进气门开闭,由飞轮的惯性带曲轴转动,带活塞上移,排出废气,不涉及内能与机械能间的转化,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】
人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,手暖和,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.D
【详解】
将一个铝块截成相同的两半,铝块的体积和质量都减半,但密度是物质的一种特性,它不随质量和体积而变化,所以铝块的密度没有变.
比热容是物质的一种特性,其大小仅与物质的种类和所处的状态有关,铝块状态没有改变,所以比热容不变.
所以D选项是正确的.
4.A
【详解】
根据图示可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能。
A.试管内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能,符合题意;
B.搓手取暖,克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,不符合题意;
C.用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,不符合题意;
D.钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,不符合题意。
故选A。
5.A
【详解】
瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能。
A.进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,属于做功冲程,将内能转化为机械能,故A符合题意;
B.进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程,没有能量的转化,故C不符合题意;
D.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,属于排气冲程,没有能量的转化,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】
A.晶体熔化和水沸腾的过程中,吸收热量,内能增大,但温度却保持不变,所以温度相同的物体内能不一定相等,故A错误;
B.做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能,内能减小,故B正确;
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度较高,热量是过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.能量的转移和转化都具有方向性,摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能不能自发的转化为机械能,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】
A.物体从外界吸收热量,其温度可能不变,如晶体熔化时,吸热但温度不变,故A错误;
B.内能与物体的温度、质量都有关系,温度高的物体内能不一定多,温度低的物体内能也不一定少,故B错误;
C.水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大,与相同质量的其它物质相比,升高相同温度时可以吸收更多的热量,故C正确;
D.煤的热值比干木柴的大,但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知,所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同,汽油机使用的燃料是汽油,柴油机使用的燃料是柴油,故A说法正确,不符合题意;
B.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,用来喷柴油,汽油机气缸顶部有个火花塞,用来点燃气缸内的汽油,故B说法正确,不符合题意;
C.汽油机的热机效率低于柴油机,但汽油机相对于柴油机更加轻巧,所以得到了更广泛的应用,故C说法不正确,符合题意;
D.工作过程中柴油机吸入的是空气,不需要吸入燃料,由喷油嘴喷柴油,汽油机吸入的空气和汽油的混合物,故D说法正确,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
A.由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,则到达地面时转化为的动能越来越小,速度越来越小,故A错误;
BD.小球运动过程中弹起的高度越来越小,所以小球的机械能减少,原因是克服与空气摩擦做功,将部分机械能转化成了内能,但能量的总量保持不变,故B错误,D正确;
C.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,故C错误。
故选D。
10.B
【详解】
A.汽油机的做功冲程中是将内能转化为机械能,故A错误;
B.端午节粽叶飘香是由于分子在做不停息地无规则运动导致的扩散现象,故B正确;
C.烧水的过程中,水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变水的内能,故C错误;
D.热量是一个过程量,只能说“吸收”(或“放出”)了多少热量,不能用“含有”、“具有”等词,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】
A.在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,故A错误;
BC.做功冲程,高温高压气体对活塞做功,推动活塞向下运动,将内能将机械能,所以气缸内的气体内能减小,故B错误,C正确;
D.压缩冲程,活塞向上运动,压缩气缸内的气体,将机械能转化为气体的内能,则气体的内能增大,温度升高,分子的热运动加快,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
A.如图所示,甲的有用机械能为2000J,乙的有用机械能为4000J,所以甲的有用机械能小,故A不符合题意;
B.如图所示,甲损失能量为500J,乙损失能量为5000J,所以甲损失能量小,故B符合题意;
C.如图所示,甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小,故C不符合题意;
D.根据题意,甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
13.A
【详解】
图甲中,进气门和排气门关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化机械能;图乙中,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故A正确,BCD不正确。
故选A。
14.C
【详解】
A.酒精燃烧的过程是化学能转化为内能,故A错误;
B.由图乙可知,甲的沸点为100℃,所以,甲液体为水;由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,由乙图可知,质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,由 可知,乙的比热容为甲比热容的一半,即c乙=2.1×103J/(kg·℃),故B错误;
C.0-8min乙吸收的热量为与甲(水)吸收的热量相同为
故C正确;
D.乙从20℃加热至沸腾需要10min,吸收的热量
4g酒精完全燃烧放出的热量为
该酒精灯的加热效率为
故D错误。
故选C。
15.B
【详解】
A.由图乙知,a图线水在前2min内温度由93℃升到99℃,2~4温度保持不变,已经沸腾,则前2min吸收的热量
Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(99-93)℃=2.52×103J
燃料燃烧过程是均匀放热,那么4min内吸收的热量
Q吸′=2Q吸=2×2.52×103J=5040J
故A错误;
BC.据得,燃烧燃料放出的热量
则该燃料的热值
而在燃烧过程中,燃料不能完全燃烧,则用此方法算得的Q放偏小,那么算得的热值比实际值偏小,故B正确,C错误;
D.由图乙知,b图线加热至沸腾的时间比a图线的长,在实验装置和热损失比例均不变的情况下,b图线加热时间更长可能是b图线中所用的水的初温比a的低及b图线中所用的水的质量比a的多,故D错误。
故选B。
16. 比热容 0.015
【详解】
[1]行驶中的汽车用水冷却发动机,是因为水的比热容较大,和相同质量的其它物质相比,升高相同温度时,可以吸收更多的热量。
[2]水吸收的热量为
[3]这些热量相当于完全燃烧质量为
17. 做功 15 比热容
【详解】
[1]如图所示,进气门、排气门关,活塞向下运动,是气油燃烧产生的内能推动活塞做功,故是做功冲程。
[2]汽油机每秒钟转的圈速为
每转2圈,对外做功一次,故对外做功的次数为15次。
[3]汽油机需要用冷却液进行降温,是利用冷却液比热容大,与其他液体相比,每升温1℃吸收的热量比较多,即比热容大,吸收热量的能力强。
18. 内 做功
【详解】
[1]点燃蜡烛时,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动扇叶转动,运动的热空气对外做功,将内能转化为机械能。
[2]内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,在做功冲程,缸内气体体积膨胀,推动活塞对活塞做功,将内能转化为机械能,所以该现象与内燃机的四个冲程中做功冲程能量转化相同。
19. 甲、丙 甲、乙
【详解】
[1]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,故应选择甲、丙两图进行实验。
[2]要比较不同物质吸热升温的现象,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的不同液体升高的温度,应选择甲、乙两图进行实验。
20.
【详解】
水的体积
由 可得水的质量
加热过程中水吸收的热量
350s电热水壶消耗的电能
电热水壶的加热效率
21. 20 2000 8×108 37.5% 80 60
【详解】
(1)[1]已知飞轮转速为
2400r/min=40r/s
说明飞轮1s转动40周;四冲程汽油机飞轮转动2周,燃料对外做功一次,所以1s汽油机对外做20次。
[2]测试过程中汽车的速度为50km/h,由图知此时的摩擦力为2000N,因为匀速运动牵引力和摩擦力是平衡力,大小相等,所以牵引力大小为2000N。
(2)[3]由题意知,测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,行驶的路程
s=vt=50km/h×1h=50km
内燃机消耗燃油10kg,则100km消耗20kg,则吨百公里能耗为
[4]汽车做的功为
W机械=Fs=2000N×50×103m=108J
储存的电能为
W电=(80%-30%)×1.0×108=5×107J
汽车的能量利用率是
(3)①[5]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例,当车速为50km/h时阻力为2000N,所以当车速为25km/h时阻力为1000N,当只用蓄电池提供动力且电能全部转化为机械能时获得的机械能即牵引力做的功
W机械′=(1-20%)Q总=80%×1.0×108J=8×107J
根据W=Fs知该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
②[6]根据
P==Fv
知当输出功率最大时Fv的乘积为
40kW=40000W
由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例,当车速为50km/h时阻力为2000N,所以阻力和速度的比值为
所以功率
P=Fv=fv=144Ns/mv2
最大速度为
22. 比热容大 9.2×106 2.944×106 4×105 0.072
【详解】
(1)[1]汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,是因为水的比热容大,根据,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
(2)[2]汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量
Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J
[3]由图可知
η=100%﹣33%﹣30%﹣5%=32%
因此产生的有用功
W=Q放×32%=9.2×106J×32%=2.944×106J
(3)[4]因轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功
W=Pt=8×104W×5s=4×105J
(4)[5] 实验次数2与1比较可知,速度为第1次的

而制动距离为第一次的

实验次数3与1比较可知,速度为第1次的

而制动距离为第一次的

……
故可得出:制动距离与速度的平方成正比,因此速度为120km/h的制动距离为
23. 固体火箭 液体火箭 见解析
【详解】
(1)[1][2]根据文中的内容“运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分”可知,我国的运载火箭可以分为固体火箭和液体火箭。
(2)[3]液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些,这说明完全燃烧相同质量的燃料,液体燃料放出的热量利用的多;液体燃料的热值大,根据Q=mq可知,在完全燃烧相同质量的液体燃料和固态燃料,液体燃料放出的热量多。
24. 内 机械 2.5×107W 1.875×103kg
【详解】
(1)[1][2]热机做功过程中,消耗内能,产生机械能,将内能转化为机械能。
(2)[3]已知大型运输机飞行速度
v=720km/h=200m/s
水平推力做功的功率
(3)[4]发动机所做的功
W=Fs=1.25×105N×360×103m=4.5×1010J
燃油完全燃烧放出的热量
完全燃烧燃油的质量
25. 减小压强 9×107J 18000N 28%
【详解】
(1)[1]汽车轮胎做的宽大是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)[2]根据v=可得, 铲雪车前进5km所用的时间
t===0.25h=900s
根据P=可得,铲雪车做的功
W=Pt=1×105W×900s=9×107J
铲雪车所做的功是9×107J。
[3]铲雪车的推力
F== =18000N
因为匀速直线运动,即受到的阻力
f=F=18000N
铲雪车受到的阻力为18000N。
(3)[4]消耗柴油的体积
V=10L=1×10 2m3
根据ρ=可得,消耗柴油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1×10 2m3=8kg
柴油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=8kg×4.0×107J/kg=3.2×108J
则效率
η==28%
铲雪车的效率是28%。
答:(1) 汽车的轮胎做的宽大是为了减小压强;
(2)这一过程中铲雪车所做的功9×107J,受到的阻力的大小为18000N;
(3)该铲雪车的效率是28%。
26. 热值高 8.4×107J 75℃ 300s
【详解】
(1)[1]氢燃料的优点有:热值高,且氢燃烧后不会污染环境。
(2)[2]质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
[3]若这些热量完全被水吸收,则水吸收的热量
Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的温度
水的末温
t=+t0=25℃+80℃=105℃
但由于在1个标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,且水沸腾时温度不变,所以水的末温应该是100℃,则水升高的温度
=100℃﹣25℃=75℃
(3)[4]发动机转化的机械功
W=ηQ放=50%×8.4×107J=4.2×107J
公交车匀速行驶的时间
答案第1页,共2页
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