第十四章 内能的利用计算专训（含答案）--2023-2024学年人教版物理九年级上册

内能的利用计算专题训练
一、锅炉效率类
1、 用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J／（kg ℃），焦炭的热值是3.0×107J／kg。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
炉子烧水的效率是多少？
2、 水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是多少？
3、 据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰是一种新型能源，其的热值为同体积天然气的160倍，用燃气锅炉烧水时，把质量为400kg，初温为10℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气（水的比热容为4.2×103J／（kg·℃），天然气热值为4.2×107J／m3）求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
4、 小红学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J／〔kg ℃〕，她想估算一下她家每天烧水、做饭需要的热量，于是小红仔细记录了好家每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开．（在标准大气压下）
（1）小红家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）如果每燃烧1千克的普通煤可以放出3×107J的热量，那么小红家每天烧水、做饭、炒菜需要多少千克的煤？
（3）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？
5、 太阳能热水器由于节能环保，被很快普及到家庭热水、取暖领域。某太阳能热水器的水箱内装有30kg的水，太阳能热水器吸收1.4×107J太阳能后，使水温从20℃升高到70℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值是4.0×107J/m3）试求：
（1）水吸收的热量为多少？
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少m3的天然气？
（3）太阳能热水器此时的效率是多少？
6、 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J，若阳光照射该热水器5h，可以使质量为80kg的水温度升高30℃，[c＝4.2×103J/（kg ℃），q干木柴＝1.2×107J/kg]，求：
（1）水吸收的热量。
（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。
（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。
7、 某学习小组的同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了40℃，酒精灯的热效率为17.5%。已知：水的比热容为，酒精的热值为3×107J/kg。求：
(1) 此过程中水吸收的热量；
(2) 酒精完全燃烧放出的热量；
(3) 酒精灯消耗了多少酒精。
8、 小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg．她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。
（1）若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量为多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×107J/kg）
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点。（至少说出一点）
9、 太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器，现用燃气热水器将体积为10L、初温为20℃的水加热使其温度升高到50℃，求：
（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），燃气的热值为4.2×107J/m3）
（1）水吸收的热量是多少？
（2）若用燃气热水器的加热效率为60％，则需要完全燃烧多少m3的燃气．
10、小星家的太阳能热水器，水箱容积是。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为。请你求解下列问题：
(1) 水吸收的热量
(2) 如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q＝4.2×107J/kg）
(3) 请列举使用太阳能的优点。
11、 小美同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。
（1）若这台热水器夏天平均每天可将120kg的水从20℃加热到50℃，这些水吸收的热量为多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×107J/kg，结果保留两位小数）
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点。（至少说出一点）
12、 2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源，可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算[c水＝4.2×103J／（kg·℃），天然气的热值q＝7.0×107J／m3]，求：
（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
（2）若这些热量的90％被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
（3）说出可燃冰有哪些优点？
13、 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，如表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能．
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×107J／m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．
二、热机效率类
14、如图所示的C919大型客机，是中国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，于2008年开始研制。2019年有三架C919飞机完成首次飞行试验。某次试飞时，飞机发动机的水平推力为1.6×105N，飞机以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，消耗航空煤油4000kg。求1h内：（航空煤油的热值为4×107J/kg）
(1) 发动机所做的功；
(2) 航空煤油完全燃烧放出的热量；
(3) 发动机的热机效率。
15、 一辆小汽车牵引力功率为20kW，若某次在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了6.4kg汽油（完全燃烧），已知汽油热值（q汽油＝4.5×107J/kg），汽车做功效率的定义：汽车行驶过程中所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比。求：
(1) 汽车牵引力做的功；
(2) 该汽车行驶过程中所受到的阻力f；
(3) 该汽车在此过程中的做功效率η。
16、 飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后髙速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×l05N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg。求1h内：
（1）发动机所做的功。
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量。
（3）发动机的热机效率。
17、[复合题] 某氢能源公交车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为200kW，每行驶700m消耗氢燃料200g。（氢燃料的热值为1.4×108J/kg）计算在这个过程中：
(1) 200g的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2) 这台公交车发动机的牵引力；
(3) 这台公交车发动机的效率。
18、 一辆氢气动力试验汽车所受的重力为1.5×l04N，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×l04m，消耗了0.15kg的氢气，此过翟汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N，行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1m2．（氢气的热值取1.4×l08J/kg，g取10N/kg）求：
（1）汽车对地面的压强；
（2）汽车在此过程中的速度；
（3）汽车发动机的效率．
19、 百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗，某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）。求：
(1) 汽油在燃烧的过程中，将__________能转化为__________能。汽油用掉一半时，其热值__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(2) 8L汽油完全燃烧放出的热量。
(3) 行驶100km时间内发动机所做的功。
(4) 该品牌汽车发动机的热机效率（百分号前保留整数）。
20、 小明全家驾车从宿迁到徐州游玩，出发前，爱学习的小明手机了相关数据，整理成如表，请你根据表中数据完成相关计算．
（1）轿车静止时对水平地面的压强（g取10N/kg）；
（2）全程行车所需的时间；
（3）匀速行驶1km牵引力所做的功；
（4）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q汽油=4.6×107/kg）；
（5）轿车的能量利用效率．
21、 如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的发动机功率恒为11.5kW。
(1) 当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？（g=10N/kg）
(2) 此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛？
(3) 该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，求该卡丁车汽油机的效率。
（q汽油=4.6×107J/kg）
22、 随着人们生活水平的提高，小汽车已经成为一种普遍的代步工具，王伟家新买了一辆小汽车．国庆节他带着家人前往黄山度假，在出发前到加油站加了20L的97#汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg．
（1）所加的汽油质量为多少千克？
（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃饶），求这辆小汽车发动机的热效率（结果保留1位小数）．
（提示：小汽车发动机的热效率等于汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧所放出热量的比值）．
23、 随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家．下表为某型家用轿车的有关数据：
（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
（3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=4.6×107J/kg，结果保留一位小数）
24、如图所示，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，它装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。飞机的部分参数如表所示：（燃油的热值q＝4.6×107J/kg）
WJ6发动机数量 4台 M大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104N
发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 ……
(1) 机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了__________的原理，从而产生较大的升力；
(2) AG600以最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃烧获得的内能为多少？
(3) 在上述过程中发动机的推进效率为多少？
25、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。以下是我国某品牌轿车的测试报告：
汽油的热值q＝3.3×107J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式Q＝qV，式中V表示燃料的体积。请计算该品牌轿车在本次测试过程中：
(1) 汽车发动机做了多少机械功；
(2) 9L汽油完全燃烧产生的内能；
(3) 发动机产生内能转化为牵引轿车前进所需能量的效率。（g取10N/kg）（如除不尽，保留1位小数）
车型 某品牌轿车
测试道路 标准水平国道
测试距离 100km
测试速度 80km/h匀速行驶
整车质量 900kg
消耗汽油 9L
受到阻力 整车重的0.08倍
26、 随着人们生活水平的提高，小汽车已经成为一种普遍的代步工具，王伟家新买了一辆小汽车．国庆节他带着家人前往黄山度假，在出发前到加油站加了20L的97#汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg．
（1）所加的汽油质量为多少千克？
（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃饶），求这辆小汽车发动机的热效率（结果保留1位小数）．
（提示：小汽车发动机的热效率等于汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧所放出热量的比值）．
27、 按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内．某型号货车部分参数如表所示．王师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15km．（g取10N/kg，沙子的密度为2.4×103kg/m3，燃油的热值为4.5×107J/kg）
请解答该货车在本次运输过程中的下列问题：
（1）通过计算判断该货车是否超载？
（2）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？
（3）货车在这一过程中消耗燃油4kg，其热机效率是多少？
28、 飞机的航空发动机是热机的一种，航空煤油在燃烧室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若高空中飞机获得向前的水平推力为1.6×105N，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油5000L．（ ρ煤油=0.8×103kg/m3，q煤油=4×107J/kg ）
求在1h时间内：
（1）发动机水平推力做功的功率．
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量．
（3）航空发动机的热机效率．
29、 如图14所示为汽油机的结构示意图，已知其做功冲程中活塞的平均压力为F，活塞移动的距离为L，内燃机每分钟消耗的燃油质量为m，燃料的热值为q，飞轮每分钟转动N周。
（以上各物理量均采用国际单位中的主单位，以下计算结果均用题目中的已知量表示）
写出：
（1）做功冲程中燃气对活塞所做的功；
（2）每分钟燃料完全燃烧放出的热量；
（3）内燃机的效率；
（4）内燃机效率不可能为100％的两条原因。
30、 我国南海海底存储着丰富的”可燃冰“资源。可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水。已知甲烷气体的热值是3.6×107J／m3。我市公交车以天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷。如果一辆公交车满载乘客时总质量是6000kg，那么1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km／h的速度匀速行驶1640min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍。求：
（1）公交车满载乘客时的重力；（g＝10N／kg）
（2）这段时间内公交车牵引力所做功的功率；
（3）1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20°C加热到沸腾。（标准大气压，c水＝4.2×103J／（kg °C），结果保留整数）
（4）这段时间内公交车发动机的效率是多大？
31、 一辆正在匀速行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1260N，从甲地到乙地100km，已知该汽车这种情况下耗油10kg（汽油的热值4.2×107J/kg）：
（1）该车从甲地到乙地克服阻力做多少功？
（2）汽车行驶时的功率是多少？
（3）汽车的效率是多少？
32、 某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率．
33、 飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg．求1h内：
（1）飞机的航程；
（2）发动机所做的功；
（3）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（4）发动机的热机效率．
34、 某型号的载重汽车的质量是4t，最多可装运货物40t，车轮与地面的总接触面积是2200cm2，若该载重汽车满载时以72km/h的速度行驶，平均每百公里消耗燃油50L，发动机产生的牵引力为5×103N，若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值是4.0×107J/kg．求：
（1）该载重汽车满载时对地面的压强是多大？
（2）这时发动机输出的功率是多少？
（3）这时发动机的效率是多少？
35、 当前新能源汽车日益普及，某品牌新能源汽车一次最多能装入18kg硼和45L水，利用二者反应产生的能量，相当于3.5L汽油完全燃烧产生的能量。当该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，燃料的能量转化为机械能的效率为80%，该轿车的质量是1.6t，轿车受到的阻力是车重的0.1倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg，ρ汽油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
求：
（1）发动机的牵引力为多大？
（2）发动机的有用功率多大？
（3）一次加满燃料可以供该车行驶多少千米？
（4）请说出使用该车的优点（一条即可）。
36、 重410N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力功率为9.2kW，其汽油发动机效率为20％（汽油热值是4.6×107J／kg）求汽车运动100s内
（1）发动机对汽车的牵引力多大？
（2）牵引力做了多少功？
（3）汽车通过的距离多长？
（4）发动机消耗汽油质量是多少？
37、 某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km．在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920N．（汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能；汽油的热值为4.6×107J/kg）．求：
（1）汽车到达目的地牵引力所做的功．
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油．
38、 一辆小轿车，质量为1.8t，车轮与地面总接触面积为1000cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644N（空气阻力不计，汽油热值q=4.6×107J/kg，g=10N/kg）．求：
（1）该小轿车静止时对水平地面的压强为多少？
（2）该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗多少kg汽油？
39、 以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为23kW，其满载时的质量为640kg，轮胎与沙滩接触的总面积为0.32m2．它在水平沙滩上匀速直线运动5min，行驶了3km。求：
(1) 当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？
(2) 此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少？
(3) 若卡丁车的汽油机效率为25%，此次行驶中，卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克？（g取10N/kg，）
40、 一辆使用汽油为燃料的汽车，以54km/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75km，汽车的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％．求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；
（4）若将汽车在该次行驶过程中损失的热量用来加热水，可将多少千克的10℃冷水加热到40℃的温水供家庭使用？（结果保留整数）
41、 2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示），每架飞机及运送的人员和物资总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2，本次航程1200km，匀速飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是4.5×107J/kg。g取10N/kg）。求：
(1) 飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
(2) 本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？
(3) 本次航程，每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？
42、 如图所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5×10 3m3，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则这段运动过程中。
(1) 汽油完全燃烧放出多少热？
(2) 该汽车发动机做的有用功是多少？该汽车发动机的输出功率为多少？
(3) 该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？（汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg）
43、 在庆祝中华人民共和国成立70周年盛大阅兵活动中，一辆“红旗牌”小车从天安门广场出发，以36km/h的速度匀速行驶，小车发动机的输出功率为24kW，在20min的检阅时间内，共消耗了1.5kg汽油，汽油的热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
(1) 若1.5kg汽油完全燃烧放出热量的84%被水吸收，那么，可以使多少kg温度为20℃的水升高到43℃？
(2) 在检阅部队的20min时间内，小车发动机的效率为多少？（结果保留2位小数）
44、 某款汽车质量为1600kg，车轮与地面总接触面积为0.05m2．某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min，所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg。求：
(1) 汽车静止时，对水平地面的压强。
(2) 牵引力做功的功率。
(3) 若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，至少消耗多少kg燃油？
45、 高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷．放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩．如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数．（g=10N/kg）
（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2 ）葫芦岛至沈阳的路程为270km．若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h．设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）
46、 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其s﹣t图象如下，在第10s
时速度达到20m/s，通过的路程为120m．
求：（1）在0﹣10s内汽车的平均速度．
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在0﹣10s内汽车发动机产
生的牵引力所做的功是多少焦耳．
（3）若发动机的转化功率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功．（已
知汽油的热值大约为5×107J/kg）
47、 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20kW．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%．求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．
48、 在一次军事演习中，某战斗机从基地出发，飞行900km抵达目的地上空，在高空发射导弹后迅速返回原基地，该战斗机装有4台涡轮风扇发动机，单台发动机的推力为75000N，飞机最大飞行速度约1800km/h．若同时使用2台发动机时飞机可达到最大飞行速度，且在上述过程中飞机始终以最大速度飞行，飞机燃油释放能量的50%可被飞机用于飞行．假设只考虑高空中的直线运动，则在此飞行过程中，求：
（1）飞机飞行的时间是多少？
（2）飞机飞行的功率是多少？
（3）飞机共消耗多少燃油（燃烧值为4.6×107J/kg）？
49、 混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图18所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以50km／h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了5.4×107J，求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值是4.5×107J／kg，测试过程中消耗8kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
（3）内燃机工作时转化成电能的效率。
50、 我市创建环保模范城市，引进了新能源混合动力公交车，该车采用液化天然气和电混合使用作为驱动车辆的动力，既节约资源又减少排放．已知一辆公交车的总质量为5×103kg，车行驶时所受力阻力是车总重的0.5倍（g取10N/kg）．求：
（1）公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力；
（2）公交车以10m/s的速度通过1200m长的桥梁需要的时间；牵引力做的功？
（3）液化气的热值为4.8×107J/kg，完全燃烧放出的内能转化为机械的效率为40%，则做这些功需要消耗的液化天然气的质量．
51、 我国自主研制的全球最大在研的AG600大型两栖飞机将于2016年首飞。该两栖飞机总质量为50t，可满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要。该机低空巡航速度为500km／h，最大航程为4000km。求：（g＝10N／kg）．
（1）飞机低空巡航时匀速飞行，最长可以飞行多长时间。
（2）飞机以低空巡航的速度飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，完成最大航程，飞机发动机的牵引力做的功。
（3）如果飞机汽油发动机的效率为25％，飞机要完成最大航程，需要装载多少吨汽油。（计算结果保留一位小数，汽油的热值：q＝4.6×107J／kg）．
52、 有一辆汽车所受重力为1.8×104N，车轮与地面总接触面积为1000cm2，发动机的效率是20％，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为600N，该小轿车在平直公路上匀速行驶100km（空气阻力不计，汽油热值q＝4.6×107J／kg）。求：
（1）汽车对地面产生的压强；
（2）牵引力做的功；
（3）消耗汽油的质量（精确到0.01）。
53、 据统计，全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的。我市加大了道路交通安全监控管理力度，将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一。所谓的“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速即被判为超速。若监测点A、B相距18km，全程限速40km/h，由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点A、B的速度分别为30km/h和45km/h，通过A、B两个监测点的时间为20min．问：
（1）按“区间测速”标准判断该货车在AB段行驶是否超速？
（2）按照规定，货车车轮对地面的压力超过2.1×105N即被判为超载，该型号货车部分参数如表所示。根据表中参数计算，该货车在不超载的情况下，在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少？（ρ沙＝2.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）
（3）这段时间内发动机对外做功3.6×106J，已知发动机的效率η＝40％，柴油的热值q＝4.5×107J/kg，求：完全燃烧柴油的质量是多少kg？
54、 2015年，南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航．若试航中平台的排水量为2.5×104t，以5m/s的速度匀速直线航行5km，所受阻力是平台重的0.016倍．g取10N/kg，q燃油＝4.0×107J/kg．求：
（1）平台受到的浮力．
（2）平台所受牵引力的功率．
（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量．
55、 我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km／h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度v（m／s） 100 200 300 400 500
阻力f／N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40％，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J／kg，则
（1）完全燃烧10t燃油所释放的能量是多少焦耳？
（2）当飞机以400m／s的速度匀速飞行时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油。且以600m／s的速度匀速飞行时，飞机能飞行的最远距离约是多少千米？
56、 质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：
（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
57、 质量为2.5t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有5t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2kg，然后又以额定功率行驶100s的时间，将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场（g=10N/kg），求：
（1）2kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取4.5×107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
58、 如图所示，叉车把质量为2t的重物从地面匀速竖直提升1.5m，用时7.5s。叉车消耗柴油5g，若柴油完全燃烧（柴油热值为4.3×107J／kg，g取10N／kg）。求：
（1）提升过程中重物上升的速度；
（2）叉车提升重物过程中做的有用功；
（3）叉车提升重物过程中的效率。
59、 如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，请计算这个过程中：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）．
（1）水泵机组对水做了多少功？
（2）水泵机组的有用功功率是多少？
（3）水泵机组消耗多少柴油？（结果保留两位小数）
答案解析
1、
【答案】 （1）3.36×106J
（2）1.5×107J
（3）22.4％
【解析】 （1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t－t0）
＝4.2×103J／（kg ℃）×10kg×（100℃－20℃）
＝3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J／kg＝1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率：
。
2、
【答案】 （1）6.72×105J
（2）40％
【解析】 （1）1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃－20℃）＝6.72×105J。
（2）天然气完全燃烧释放热量Q放＝qV＝8×107J/m3×0.021m3＝1.68×106J，
天然气炉具的效率：
。
3、
【答案】 （1）水吸收的热量为1.512×108J
（2）燃气锅炉烧水时的效率为30％
（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰
【解析】 （1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J／（kg·℃）×400kg×（100℃－10℃）＝1.512×108J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq天然气＝12m3×4.2×107J／m3＝5.04×108J；
燃气锅炉烧水时的效率：
；
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，
则可燃冰的热值：q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107J／m3＝6.72×109J／m3，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，由Q放＝Vq可得，应使用可燃冰的体积：
．
4、
【答案】 （1）1.008×107J
（2）0.336kg
（3）效率低；污染环境
【解析】 （1）由公式Q＝cm△t＝4.2×103J／（kg ℃）×30Kg×80℃＝1.008×107J；
答：小红家每天烧水、做饭、炒菜需要1.008×107J的热量；
（2）由公式Q＝qm的变形得；
答：这些热量相当于完全燃烧0.336kg的煤放出的热量；
（3）用煤炉烧水的主要缺点：效率低；污染环境．
5、
【答案】 （1）6.3×106J
（2）0.1575m3
（3）45%
【解析】 （1）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×30kg×50℃=6.3×106J；
（2）因为Q=mq，所以需要完全燃烧的焦炭质量：m焦炭=；
（3）太阳能热水器的效率：η=×100%=45%。
6、
【答案】 （1）水吸收的热量为1.008×107J
（2）需要完全燃烧0.84千克干木柴
（3）太阳能热水器的效率为40％；太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源
【解析】 （1）水吸收的热量为Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×30℃＝1.008×107J；
（2）已知Q放＝Q吸＝1.008×107J，
因为Q＝mq，
所以需要完全燃烧的干木柴的质量：
；
（3）每天获得的太阳能为E＝5×2×2.52×106J＝2.52×107J，
太阳能热水器的效率：
；
太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染。
7、[复合题]
【答案】(1) 水吸收的热量：
。
(2) 由可得，酒精完全燃烧放出的热量：
。
(3) 由Q＝mq 可得，酒精的质量：
。
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
8、
【答案】 （1）1.68×107J
（2）0.3千克
（3）对环境无污染
【解析】 （1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（60℃－20℃）＝1.68×107J；
（2）∵Q吸＝Q放×70％，
∴，
∵Q放＝m气q气，
∴。
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染。
9、
【答案】 （1）1.26×106J
（2）0.05m3
【解析】 暂无解析
10、[复合题]
【答案】(1) 热水器水箱送满水时，水的体积：
，
由得水的质量：
；
水吸收的热量：
；
(2) 因为煤气灶的效率为40%，
所以煤气完全燃烧放出的热量：
；
由得需要燃烧煤气的最小质量：
；
(3) 优点：节约能源、无污染。
【解析】(1) 先根据水箱的容积和水的密度利用密度公式计算水的质量；已知水的比热容、温度的变化量，利用热量的计算公式计算吸收的热量；
(2) 煤气完全燃烧放出的热量的40%和水吸收的热量相等，然后根据Q放＝mq求需要燃烧煤气的质量；
(3) 太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染。
11、
【答案】 （1）1.512×107J
（2）0.27
（3）对环境无污染
【解析】 （1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×120kg×（50℃－20℃）＝1.512×107J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×70％，
所以石油气完全燃烧发出的热量：
，
因为Q放＝m气q气，
所以所用石油气的质量（节约石油气的质量）：
。
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染。
12、
【答案】 （1）0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为1.05×107J
（2）水升高度的温度是22.5℃
（3）可燃冰具有清洁无污染、热值大，能直接点燃等优点
【解析】 （1）由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰＝15q天然气＝15×7.0×107J／m3＝1.05×109J／m3；
0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq可燃冰＝0.01m3×1.05×109J／m3＝1.05×107J；
（2）由公式可得，
被水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝90％×1.05×107J＝9.45×106J；
由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
；
13、
【答案】 （1）水在10h内吸收的热量为2.1×107J；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25m3的天然气；
（3）该太阳能热水器的能量转化效率为50％．
【解析】 （1）水吸收的热量（有用能量）：Q吸＝cm△t＝4.2×103J／（kg ℃）×100kg×50℃＝2.1×107J；
（2）由题知，天然气燃烧需放出热量：Q放＝Q吸＝2.1×107J，
由Q放＝Vq得，
需要天然气的体积：；
（3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：Q总＝1.68×106J／（m2 h）×2.5m2×10h＝4.2×107J，
太阳能热水器的能量转化效率：．
14、[复合题]
【答案】(1) 9.6×1010J
(2) 1.6×1011J
(3) 60%
【解析】(1) 由得飞机航行的路程：
s＝vt＝600km/h×1h＝600km＝6×105m；
发动机所做的功：
W＝Fs＝1.6×105N×6×105m＝9.6×1010J。
(2) 航空煤油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm＝4×107J/kg×4000kg＝1.6×1011J。
(3) 发动机的热机效率：
。
15、[复合题]
【答案】(1) 由可得，汽车牵引力做的功：
W＝Pt＝20×103W×3600s＝7.2×107J。
(2) 由可得，汽车的牵引力：
，
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该汽车行驶过程中所受到的阻力：f＝F＝800N。
(3) 汽车在此过程中消耗汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq汽油＝6.4kg×4.5×107J/kg＝2.88×108J，
则该汽车在此过程中的做功效率：
。
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
16、
【答案】 （1）9.6×1010J
（2）1.6×1011J
（3）60％
【解析】 （1）由得飞机航行的路程：
s＝vt＝600km/h×1h＝600km＝6×105m；
发动机所做的功：
W＝Fs＝1.6×105N×6×105m＝9.6×1010J；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm＝4×107J/×4000kg＝1.6×1011J；
（3）发动机的热机效率：
。
17、[复合题]
【答案】(1) m＝200g＝0.2kg
由公式Q＝mq得：Q＝mq＝0.2kg×1.4×108J/kg＝2.8×107J。
(2) 由公式P＝Fv 得：
。
(3) 由公式W＝Fs 得：
W＝Fs＝2×104N×700m＝1.4×107J，
所以。
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
18、
【答案】 （1）1.5×105Pa（2）20m/s（3）57.1%
【解析】 （1）汽车对地面的压力：
F=G=1.5×104N，
汽车轮胎与地面接触的总面积S=0.1m2，
则汽车对地面的压强：
p===1.5×105Pa；
（2）10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×l04m，则汽车在此过程中的速度：
v===20m/s；
（3）完全燃烧0.15kg氢气释放出的热量：
Q放=qm=1.4×108J/kg×0.15kg=2.1×l07J，
此过程汽车发动机所做的功：
W=Fs=1.0×l03N×l.2×l04m=1.2×l07J，
则汽车发动机的效率：
η=×100%=×100%=57.1%．
19、[复合题]
【答案】(1) 化学；内；不变
(2) 汽车百公里耗油的体积：V＝8L＝8dm3＝8×10 3m3，
所消耗汽油的质量：m＝ρV＝0.75×103kg/m3×8×10 3m3＝6kg，
汽油完全燃烧放出的能量：
Q＝mq＝6kg×4.5×107J/kg＝2.7×108J。
(3) 汽车的速度：v＝90km/h＝25m/s，
在一百公里内发动机做的功为：
。
(4) 发动机的效率：
。
【解析】(1) 汽油在燃烧的过程中，将化学能转化为内能；热值是燃料的一种特性，其大小与质量无关，所以汽油用掉一半时，热值不变。
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
(4) 暂无解析
20、
【答案】 （1）轿车静止时对水平地面的压强为7×104Pa
（2）全程行车所需的时间为1.2h
（3）牵引力所做的功为8×105J
（4）热量2.484×108J
（5）轿车的能量利用效率为34.8%
【解析】 （1）轿车静止时对水平地面的压力：
F=G=mg=1.05×103kg×10N/kg=1.05×104N；
轿车静止时对水平地面的压强：
p===7×104Pa；
（2）由v=得：
t== =1.2h；
（3）因为车匀速行驶，所以F=f=800N
W=Fs=800N×1000m=8×105J；
（4）全程消耗的汽油完全燃烧时放出的热量：
Q放=mq=0.05kg×108×4.6×107J/kg=2.484×108J．
（5）全程做的有用功：
W有用=Fs′=800N×108×103m=8.64×107J；
轿车的能量利用效率：
η=×100%=×100%≈34.8%．
21、[复合题]
【答案】(1) 3×104Pa
(2) 1.15×103N
(3) 25%
【解析】(1) 卡丁车满载时的重力：
G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
卡丁车满载时对地面的压力：
F＝G＝6000N，
受力面积：S＝4×500cm2＝2000cm2＝0.2m2，
卡丁车满载时对地面的压强：
。
(2) 卡丁车的行驶速度：
，
由P＝Fv得牵引力：
，
由于车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则卡丁车所受的阻力：
f＝F牵＝1.15×103N。
(3) 卡丁车汽油机的效率：
。
22、
【答案】 （1）14.6kg
（2）25000W
（3）29.8％
【解析】 （1）汽油体积V＝20L＝2×10－2m3，
由可得，所加的汽油质量m＝ρV＝0.73×103kg/m3×2×10－2m3＝14.6kg；
（2）牵引力的功率，
（3）牵引力做的功：W＝Fs＝1000N×2×105m＝2×108J；
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝14.6kg×4.6×107J/kg＝6.716×108J，
小汽车发动机的机械效率：
．
23、
【答案】 （1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa；
（2）该车发动机的牵引力是1500N；
（3）该车发动机的效率是30.1%．
【解析】 （1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N，
对地面的压强：
p===1.5×105Pa；
（2）行驶速度v=72km/h=20m/s，
由P===Fv得：
该车发动机的牵引力：
F===1500N；
（3）汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功：
W=Pt=30×103W×10×60s=1.8×107J，
完全燃烧1.3kg汽油放出热量：
Q放=m′q=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J，
该车发动机的效率是：
η=×100%=×100%≈30.1%．
24、[复合题]
【答案】(1) 流体的流速越大压强越小
(2) 燃油完全燃烧获得的内能：
Q＝mq＝5000kg×4.6×107J/kg＝2.3×1011J。
(3) 发动机的热效率为40%，则获得的机械能：
W机＝ηQ＝40%×2.3×1011J＝9.2×1010J，
AG600以最大速度满载巡航2h，通过的路程：
s＝vt＝500km/h×2h＝1000km＝106m，
有用功：W有＝Fs＝4.6×104N×106m＝4.6×1010J，
发动机的推进效率：
。
【解析】(1) 机翼外形做成上凸下平的流线型，相同时间内通过机翼上方的路程长、速度大，所以上方的空气流速大、压强小，而机翼下方的空气流速小、压强大，产生了向上的升力，即机翼是利用流体压强跟流速的关系获得升力的。
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
25、[复合题]
【答案】(1) 由于汽车做匀速直线运动，在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则F＝f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×900kg×10N/kg＝720N；
所做的机械功为：W＝Fs＝720N×100×1000m＝7.2×107J。
(2) 汽油完全燃烧产生的内能为：Q放＝Vq汽油＝9L×3.3×107J/L＝2.97×108J。
(3) 发动机产生内能转化为牵引轿车前进所需能量的效率为：
。
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
26、
【答案】 （1）所加的汽油质量为14.6kg；
（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是25000W，
（3）这辆小汽车发动机的热效率为29.8%．
【解析】 （1）汽油体积V=20L=2×10﹣2m3，
由ρ=可得，所加的汽油质量m=ρV=0.73×103kg/m3×2×10﹣2m3=14.6kg；
（2）牵引力的功率P==Fv=1000N×25m/s=25000W，
（3）牵引力做的功：W=Fs=1000N×2×105m=2×108J；
汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=14.6kg×4.6×107J/kg=6.716×108J，
小汽车发动机的机械效率：
η=×100%=×100%≈29.8%．
27、
【答案】 （1）超载；
（2）9×107J；
（3）50%．
【解析】 （1）由ρ=得装满沙子时沙子的质量：
m沙子=ρ沙子V=2.4×103kg/m3×10m3=2.4×104kg，
沙子的重力：G沙子=m沙子g=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N；
车对路面的压力：F=G总=G车+G沙子=6×104N+2.4×105N=3×105N，
受力面积S=10×3×10﹣2m2=0.3m2，
车对路面的压强：
p==1×106Pa，
因为1×106Pa＞P最大=7×105Pa，
所以该货车已经超载；
（2）货车受到的阻力：f=0.02G总=0.02×3×105N=6000N，
因为货车匀速行驶，所以货车的牵引力：F=f=6000N，
牵引力做功：W=Fs=6000N×15×1000m=9×107J；
（3）燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J，
货车的热机效率：
η=×100%=50%．
28、
【答案】 （1）2.67×107W（2）1.6×1011J（3）60%
【解析】 （1）由得飞机航行的路程：
s=vt=600km/h×1h=600km=6×105m；
发动机所做的功：
W=Fs=1.6×105N×6×105m=9.6×1010J，
发动机水平推力做功的功率：
；
（2）燃烧航空煤油的体积V=5000L=5000dm3=5m3，
由得燃烧航空煤油的质量：
m=ρ煤油V=0.8×103kg/m3×5m3=4000kg，
航空煤油完全燃烧放出的热量：
Q放=qm=4×107J/×4000kg=1.6×1011J；
（3）发动机的热机效率：
．
则（1）发动机水平推力做功的功率约为2.67×107W．
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为1.6×1011J．
（3）航空发动机的热机效率为60%．
29、
【答案】 （1）W＝FL
（2）Q＝mq
（3）
（4）见解析
【解析】 （1）做功冲程中燃气对活塞所做的功W＝FL
（2）每分钟燃料完全燃烧放出的热量Q＝mq
（3）内燃机的效率
（4）内燃机效率不可能为100％的原因：废气带走一部分热量，热量传导损失；机械摩擦的能量损失。
30、
【答案】 （1）60000N
（2）30000W
（3）17571kg
（4）50％
【解析】 暂无解析
31、
【答案】 （1）该车从甲地到乙地克服阻力做1.26×108J的功（2）汽车行驶时的功率是2.52×104W（3）汽车的效率是30%
【解析】 （1）因为汽车匀速行驶，
所以汽车牵引力F=f=1260N，
该车从甲地到乙地克服阻力做功：
W=Fs=1260N×100×103m=1.26×108J；
（2）汽车行驶速度v=72km/h=20m/s，
汽车行驶时的功率：
P===Fv=1260N×20m/s=2.52×104W；
（3）已知该汽车这种情况下耗油m=10kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=qm=4.2×107J/kg×10kg=4.2×108J，
汽车的效率：
η==×100%=30%．
32、
【答案】 （1）车通过的路程为36km（2）牵引力做功的功为4.32×107J（3）汽车发动机的效率为31%．
【解析】 （1）由v=得车通过的路程：
s=vt=72km/h×0.5h=36km；
（2）阻力：f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N，
轿车匀速直线行驶，则牵引力F=f=1200N，
牵引力做的功：
W=Fs=1200N×3.6×104m=4.32×107J；
（3）汽油完全燃烧放出的热量：
Q=m汽油q汽油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J，
汽车发动机的效率：
η==×100%≈31%．
33、
【答案】 （1）飞机的航程是600km（2）发动机所做的功是9.6×1010J（3）航空煤油完全燃烧放出的热量是1.6×1011J（4）发动机的热机效率是60%
【解析】 （1）因为速度v=，所以s=vt=600km/h×1h=600km；
（2）发动机所做的功W=Fs=1.6×105N×600000m=9.6×1010J；
（3）航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4×107J/×4000kg=1.6×1011J；
（4）发动机的效率：
η=×100%=×100%=60%．
34、
【答案】 （1）该载重汽车满载时对地面的压强是2×106Pa
（2）这时发动机输出的功率是1×105W
（3）这时发动机的效率是31.25%
【解析】 （1）汽车满载时对水平地面的压力：
F=G=（m车+m载）g=（4×103kg+4×104kg）×10N/kg=4.4×105N，
汽车对路面的压强：
p== =2×106Pa；
（2）汽车的速度v=72km/h=20m/s，
发动机输出的功率：
P== =Fv=5×103N×20m/s=1×105W；
（3）由ρ=得燃油的质量：
m=ρV=0.8×103kg/m3×50×10﹣3m3=40kg，
燃油完全燃烧所放出的热量：
Q=mq=40kg×4.0×107J/kg=1.6×109J；
发动机做的功：
W=Fs=5×103N×1×105m=5×108J，
发动机效率：
η=×100%=×100%=31.25%．
35、
【答案】 （1）1.6×103N
（2）4.8×104W
（3）64.4km
（4）对环境无污染
【解析】 （1）汽车受到的重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N；
汽车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N；
因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：F＝f＝1.6×103N；
（2）汽车的速度：v＝108km/h＝108×m/s＝30m/s，
由得，汽车的功率：
P＝Fv＝1.6×103N×30m/s＝4.8×104W；
（3）汽油的质量m′＝ρV＝0.8×103kg/m3×3.5×10－3m3＝2.8kg，
3.5L汽油完全燃烧时放出的热量：
Q放＝m′q＝2.8kg×4.6×107J/kg＝1.288×108J；
由得，一次加满燃料汽车发动机做功：
W＝ηQ放＝80%×1.288×108J＝1.0304×108J；
由W＝Fs得，汽车最多行驶的路程：
6.44×104m＝64.4km；
（4）水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧，生成物是水，对环境无污染。
36、
【答案】 （1）920N
（2）9.2×105J
（3）1000m
（4）0.1kg
【解析】 （1）因为汽车在水平路面匀速运动，根据二力平衡条件可知，
水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F＝f＝920N．
（2）汽车牵引力功率P＝9.2kW＝9200W，
由得，牵引力做的功：
W＝Pt＝9200W×100s＝9.2×105J．
（3）由W＝Fs得，汽车通过的距离：
．
（4）由得，汽油完全燃烧放出的热量：
，
由Q＝mq得，发动机消耗汽油的质量：
．
答：（1）发动机对汽车的牵引力为920N；
（2）牵引力做的功为9.2×105J；
（3）汽车通过的距离为1000m；
（4）发动机消耗汽油的质量为0.1kg．
37、
【答案】 （1）、汽车到达目的地牵引力所做的功是2.76×108J，（2）、汽车在行驶途中不需要加油．
【解析】 （1）汽车匀速行驶：F=f=920N
牵引力做的功：W=Fs=920N×3×105m=2.76×108J
（2）由η=得：Q放==9.2×108J
由Q放=mq得：m==20kg
因为20kg＜35kg，所以不需要加油．
38、
【答案】 （1）该小轿车静止时对水平地面的压强为1.8×105Pa；
（2）该小轿车在平直公路上匀速行驶100Km消耗7kg汽油．
【解析】 （1）小轿车静止时对水平地面的压力：
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N，
该小轿车静止时对水平地面的压强：
p==1.8×105Pa；
（2）牵引力做的有用功：
W有=F牵s=644N×100×103m=6.44×107J，
由η=可得总功：
W总==3.22×108J，
由题意知，Q放=W总=3.22×108J，
由Q放=mq可得，汽油的质量：
m汽油==7kg．
39、[复合题]
【答案】(1) 卡丁车满载时的重力，
卡丁车满载时对地面的压力，
卡丁车满载时对地面的压强：
(2) 卡丁车的行驶速度：，
由得牵引力大小：，
由二力平衡可知，卡丁车运动时受到的水平阻力
(3) 牵引力做的功，
根据可得，完全燃烧汽油放出的热量：，
由得，完全燃烧汽油的质量：
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
40、
【答案】 （1）5000s
（2）1.15×108J
（3）10kg
（4）2738kg
【解析】 （1）速度v＝54km/h＝15m/s，
由得运动时间：
；
（2）发动机所做的功：
W＝Pt＝23×1000W×5000s＝1.15×108J；
（3）由得汽油完全燃烧释放的热量：
，
所以，消耗汽油的质量：
；
（4）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q－W＝4.6×108J－1.15×108J＝3.45×108J，
由Q吸＝cm′△t得水的质量：）
。
41、[复合题]
【答案】(1) 飞机对地面的压力：，
飞机降落后，静止时对水平地面的压强：
(2) 飞机匀速飞行时，受力平衡，则牵引力，
本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功：
(3) 若飞机发动机的效率是40%，即，则每架飞机需要航空煤油的质量：
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
42、[复合题]
【答案】(1) 5.4×107J
(2) 1.62×107J；4.05×104W
(3) 2025N
【解析】(1) 由得，消耗汽油的质量为：
；
汽油完全燃烧放出的热量：
。
(2) 由得，汽油机的有用功：
；
由得，
汽车运动的时间：
；
汽车的输出功率：
。
(3) ，
根据可得，牵引力：
，
该汽车在以此速度行驶的过程中，阻力和牵引力是一对平衡力，所以阻力。
43、[复合题]
【答案】(1) 汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm气＝4.6×107J/kg×1.5kg＝6.9×107J，
水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝84%×6.9×107J＝5.796×107J，
由Q吸＝cm（t t0）得水的质量：
。
(2) 发动机的有用功：
W有用＝Pt＝2.4×104W×1200s＝2.88×107J，
发动机的效率：
。
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
44、[复合题]
【答案】(1) 汽车质量，
其重力：；
对水平地面的压力：，
受力面积，
汽车对水平地面的压强：；
汽车静止时，对水平地面的压强为3.2×105Pa
(2) 由题知，汽车所受阻力：，
因为汽车在水平高速公路上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，
则汽车的牵引力：，
汽车匀速行驶的路程：，
牵引力做功：，
牵引力做功功率：；
牵引力做功的功率为6.4×104W
(3) 由可得燃油完全燃烧放出的热量：，
由可得完全燃烧燃油的质量：。
若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，至少消耗4.8kg燃油
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
45、
【答案】 （1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是1.25×107Pa；
（2 ）若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要0.75h；此过程中牵引力的功率是5×106W；
（3）列车行驶1km需要消耗2.5kg的柴油．
【解析】 （1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：
F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N，
对轨道的压强：
p===1.25×107Pa；
（2）由v=可得，列车以最高时速行驶从葫芦岛到沈阳需要
t===0.75h；
列车从胡芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度：
v′===180km/h=50m/s，
因列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，列车受到的牵引力：
F′=f=0.01G=0.01×107N=105N，
此过程中牵引力的功率：
P=F′v′=105N×50m/s=5×106W；
（3）列车行驶1km需要完全燃烧柴油释放的热量：
Q=W=1.075×108J，
由Q=mq可得，所需柴油的质量：
m′===2.5kg．
46、
【答案】 （1）在0﹣10s内汽车的平均速度为12m/s
（2）在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J
（3）若发动机的转化功率为80%，则需要燃烧0.02kg汽油才能使发动机做这么多功
【解析】 （1）汽车的平均速度：
=12m/s；
（2）由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，
根据二力平衡条件可得，牵引力：
F=f=4000N，
则汽车的功率为：
P= =Fv=4000N×20m/s=8×104W，
所以，在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是：
W=Pt=8×104W×10s=8×105J；
（3）由η=可得：
Q==1×106J，
由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量：
m==0.02kg．
47、
【答案】 （1）运动的时间为1.4h（2）发动机所做的功为1×108J（3）消耗汽油的质量消耗汽油的质量为8.7kg
【解析】 （1）速度V=72km/h=20m/s
运动时间t===5000s=1.4h；
（2）发动机所做的功：W=Pt=20000W×5000s=1×108J；
（3）汽油完全燃烧释放的热量Q=qm，又因为Q=，
所以m====8.7kg.
48、
【答案】 （1）1h．
（2）7.5×107W．
（3）1.174×104kg．
【解析】 （1）飞机飞行的时间t===1h，
答：飞机飞行的时间是1h．
（2）飞机的飞行速度V=1800km/h=500m/s，
飞机飞行的功率P=FV=2×75000N×500m/s=7.5×107W，
答：飞机飞行的功率是7.5×107W．
（3）飞机飞行时做的功W=Fs=2×75000N×2×9×105m=2.7×1011J，
汽油燃烧释放的能量Q===5.4×1011J，
飞机消耗的燃油质量m==≈1.174×104kg，
答：飞机共消耗燃油1.174×104kg．
49、
【答案】 （1）1×108J；
（2）3.6×108J；
（3）15％。
【解析】 （1）由得：s=vt=50km／h×0.5h=25km=2.5×104m，
由图像可知，汽车速度为50km／h时，所受阻力为4000N，
由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：F=f=4000N，
牵引力做功：W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J；
（2）燃料完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=8kg×4.5×107J／kg=3.6×108J
（3）内燃机的效率：。
50、
【答案】 （1）2.5×104N；
（2）120s，3×107J；
（3）1.5625kg．
【解析】 （1）因为公交车在平直公路上匀速行驶时，受到平衡力的作用，
所以公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力：
F=f=0.5G=0.5mg=0.5×5×103kg×10N/kg=2.5×104N；
（2）由v=得，公交车通过桥梁需要的时间：
t===120s，
牵引力做的功：
W=Fs=2.5×104N×1200m=3×107J；
（3）根据η=可知，燃料完全燃烧放出的热量为：
Q===7.5×107J；
由Q=mq得，需要消耗的液化天然气的质量：
m===1.5625kg．
答：（1）公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力为2.5×104N；
（2）公交车通过桥梁需要的时间为120s，牵引力做的功为3×107J；
（3）做这些功需要消耗1.5625kg的液化天然气．
51、
【答案】 （1）8h
（2）2×1011J
（3）17.4t
【解析】 （1）飞行时间：．
（2）飞机的重力：G＝mg＝50×103kg×10N／kg＝5×105N飞机匀速飞行，发动机的牵引力等于阻力，
即F＝f＝0.1G＝0.1×5×105N＝5×104N，
牵引力做的功W＝Fs＝5×104N×4×106m＝2×1011J．
（3）根据得，
需要汽油的质量：．
52、
【答案】 （1）该小轿车静止时对水平地面的压强为1.8×105Pa
（2）牵引力做的功为6×107J
（2）该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗6.52kg汽油
【解析】 （1）小轿车静止时对水平地面的压力：
F＝G＝1.8×104N，
该小轿车静止时对水平地面的压强：
；
（2）牵引力做的有用功：
W有＝F牵s＝600N×100×103m＝6×107J；
（3）由可得总功：
，
由题意知，Q放＝W总＝3×108J，
由Q放＝mq可得，汽油的质量：
。
53、
【答案】 （1）超速
（2）8m3
（3）0.2kg
【解析】 （1）由题知，AB段的路程s＝18km，货车行驶时间t＝20min＝，
则货车在AB段行驶的平均速度：
，
因为全程限速40km/h，54km/h＞40km/h，所以该货车在AB段行驶超速；
（2）已知货车车轮对地面的最大压力F＝2.1×105 N，
由于物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以货车的最大总重力：G总＝F＝2.1×105N，
则沙子的最大重力：G沙＝G总－G车＝2.1×105N－5×104N＝1.6×105N，
由G＝mg可得，沙子的最大质量：
，
由可得，最多能装沙子的体积：
；
（3）已知发动机对外做的功W有＝3.6×106J，发动机的效率η＝40％，
由热机效率公式可得，完全燃烧柴油放出的热量：
，
由Q放＝mq可得，完全燃烧柴油的质量为：
。
54、
【答案】 （1）2.5×108N
（2）2×107W
（3）1.25×103kg
【解析】 （1）2.5×108N；
（2）G＝F浮＝2.5×108N，
f＝nG＝0.016×2.5×108N＝4×106N，
F＝f＝4×106N，
P＝F V＝4×106N×5m/s＝2×107W；
（3）1.25×103kg．
55、
【答案】 （1）5×1011J
（2）1.92×104kW
（3）1.85×103km
【解析】 （1）10t燃油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝1×104kg×5×107J／kg＝5×1011J；
（2）由表中数据可知，飞机以400m／s的速度巡航时，所受阻力为4.8×104N，
则飞机发动机的输出功率；
（3）由（1）可知Q＝5×1011J；
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40％，
则有用功W＝40％×Q＝40％×5×1011J＝2×1011J，
速度600m／s时的阻力为；
则由W＝Fs＝fs，可得。
56、
【答案】 （1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%．
【解析】 （1）汽油燃烧放出的热量为：
Q=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；
（2）
由P=可得牵引力做功为：
W=Pt=20000W×600s=1.2×107J，
由功的计算公式，可得牵引力为：
F===2000N，
由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；
（3）汽车在斜坡上做的有用功为：
W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，
总功为：
W总=P额t=100000W×2×60s=1.2×107J，
则机械效率为：
η=×100%=×100%=25%．
57、
【答案】 （1）9×107J
（2）2.25×104w
（3）25%
【解析】 暂无解析
58、
【答案】 （1）0.2m／s
（2）3×104J
（3）14％
【解析】 （1）提升过程中重物上升的速度：
；
（2）叉车提升重物过程中做的有用功：
W＝Gh＝mgh＝2×103kg×10N／kg×1.5m＝3×104J；
（3）柴油完全燃烧放出的热量：
Q＝m′q＝5×10－3kg×4.3×107J／kg＝2.15×105J；
叉车提升重物过程中的效率：
。
59、
【答案】 （1）1.08×107J （2）3000W （3）0.63kg
【解析】
（1）1h所抽送的水的体积为：
V=54m3，
这些水的重力大小：
G=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg=5.4×105N，
这些水被提升的高度为h=20m，所做的有用功为：
W有用=Gh=5.4×105N×20m=1.08×107J；
（2）水泵机组的有用功功率：
P===3000W；
（3）因为水泵的机械效率是η=40%，则总功为：
Q=W总===2.7×107J，
消耗的柴油为：m==≈0.63kg．
答：（1）水泵机组对水做了1.08×107J的功；
（2）水泵机组的有用功功率是3000W；
（3）水泵机组消耗0.63kg柴油．