初中物理-內(nèi)能利用-計(jì)算題點(diǎn)評(píng)解答

...wd......wd......wd...初中物理-內(nèi)能利用-計(jì)算題1一．解答題〔共11小題〕1．如以下列圖，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測(cè)距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時(shí)，消耗汽油1.5L．假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動(dòng)過程中，求：〔1〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少〔2〕該汽車的輸出功率為多少〔：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg〕2．質(zhì)量為3t的小型載重汽車，額定功率為l00kW，車上裝有6t的砂石．汽車先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率勻速行駛了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以額定功率用了2min的時(shí)間，將砂石從山坡底運(yùn)送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場．g取10N/kg．試問：〔1〕1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為多少〔汽油的熱值為4.5×107J/kg〕〔2〕汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為多少〔3〕汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是多少3．蓮蓮家的汽車尾部上標(biāo)有“2.0T〞的字樣，其中“T〞就是“渦輪增壓〞，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪〞高速旋轉(zhuǎn)，來帶動(dòng)同軸的“進(jìn)氣渦輪〞也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，到達(dá)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的．這輛汽車的最低油耗可達(dá)0.2kg/〔kW?h〕，汽油的熱值為4.6×107J/kg．〔溫馨提示：最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量；0.2kg/〔kW?h〕表示獲得1kW?h能量消耗0.2kg汽油〕．求：〔1〕0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少〔2〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少〔結(jié)果保存整數(shù)〕4．我國自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)服務(wù)于北京奧運(yùn)．混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，也可以同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池還可以同時(shí)向車輪輸送能量．電壓/v300功率/w30容量/Ah100質(zhì)量/kg320〔1〕根據(jù)以上描述，請(qǐng)你說出一種混合動(dòng)力汽車不同于普通汽車的優(yōu)點(diǎn)．〔2〕表是某臺(tái)混合動(dòng)力汽車所用的鎳氫蓄電池組的局部參數(shù)〔其中容量即為電荷量〕，試求該蓄電池組最多可儲(chǔ)存多少電能．〔3〕測(cè)試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車內(nèi)燃機(jī)消耗燃油4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的60%增加到80%．從汽車使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg，汽車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如以下列圖．①內(nèi)燃機(jī)假設(shè)完全燃燒燃油4.475kg能放出多少熱量②車速為50km/h時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力有多大③試計(jì)算該汽車內(nèi)燃機(jī)的效率〔不計(jì)內(nèi)燃機(jī)外機(jī)械傳動(dòng)及充電過程中的能量損失〕．5．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×lO5Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)〔不計(jì)摩擦〕，假設(shè)1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的熱值為4.6×l07J/kg．求：〔1〕做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；〔2〕一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；〔3〕汽油機(jī)的功率．〔4〕該汽油機(jī)的效率．6．液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107J/kg，一些不法商販為謀取暴利，常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.9×107J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶．常州市質(zhì)監(jiān)局對(duì)某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)展檢測(cè)：將質(zhì)量為100kg、初始溫度為31℃的水裝入容器內(nèi)，用高效爐灶燃燒瓶內(nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝?00℃恰好沸騰，瓶內(nèi)燃?xì)庀牧?.84kg．通過高效爐灶，水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?5%．水的比熱容為c水=4.2×103J/〔kg?℃〕，問：〔1〕瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌佟?〕該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚7．〔1〕地球上海洋的面積約占地球外表積的70～75%，海洋的貯水量約為1.3×1021千克，海水資源極其豐富．當(dāng)前某些興旺國家公然踐踏國際規(guī)那么，肆意排放CO2，引起溫室效應(yīng)．假定由此導(dǎo)致海水的溫度升高0.1℃，那么海水將多吸收的熱量約為焦[設(shè)海水的比熱為4.2×103焦/〔千克?℃〕]〔2〕淡水資源缺乏是一個(gè)全球性難題，世界各國都在倡導(dǎo)節(jié)約用水，合理利用水資源．然而生活中常有一些細(xì)節(jié)被人們所忽略，如水龍頭不擰緊會(huì)滴水．假設(shè)某水龍頭沒擰緊每秒鐘會(huì)滴下兩滴水，每滴水約為0.05毫升，照此計(jì)算，這只水龍頭連續(xù)滴水一個(gè)月〔30天〕會(huì)流失約千克的水．〔水的密度ρ水=1.0×103千克/米3〕8．由于降水偏少以及火力發(fā)電用煤安排缺乏等原因，全國大多數(shù)省份供電缺乏，頻頻跳閘停電，影響居民生活及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)．某校為了維持正常教學(xué)用電，自購了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，銘牌上的參數(shù)如下表．

型號(hào)

200GF

額定功率

50Hz

轉(zhuǎn)速

1500r/min

額定電流

400A

額定功率

200Kw

效率

80%請(qǐng)答復(fù)以下問題：〔1〕柴油發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)兩局部組合而成，工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是：柴油燃燒能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，柴油機(jī)沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能．〔2〕發(fā)電機(jī)的工作原理是〔〕A、電流的磁效應(yīng)；B、電磁感應(yīng)現(xiàn)象；C、磁場對(duì)電流有作用力；D、通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)〔3〕到了夏天，全校50個(gè)教室，各個(gè)教室要增開“220V100W〞的電風(fēng)扇4臺(tái)，學(xué)生公寓、教師辦公室要增開“220V0.8kW〞的空調(diào)機(jī)40臺(tái)，多媒體教室、會(huì)議室、計(jì)算機(jī)房要增開“220V2.5kW〞空調(diào)機(jī)8臺(tái)．假設(shè)其他設(shè)備總功率為80kW并照常運(yùn)行．①試通過計(jì)算說明現(xiàn)有發(fā)電機(jī)能否滿足需要．②柴油發(fā)電機(jī)對(duì)學(xué)校的環(huán)境會(huì)造成哪些影響〔至少兩點(diǎn)〕9．2010年上海世博會(huì)使用了一種純電動(dòng)節(jié)能環(huán)保車．這種車使用電池作動(dòng)力源，走起來比燃油車的響聲小得多，同時(shí)也不會(huì)排放氣體．下表是一款純電動(dòng)汽車與同型號(hào)內(nèi)燃機(jī)汽車比照的測(cè)試數(shù)據(jù)〔測(cè)試過程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)〕．車型能源測(cè)試距離牽引力有用功百公里耗能效率純電動(dòng)汽車電能100km600N7.2×107J83.3%內(nèi)燃機(jī)汽車汽油100km600N3×108J〔1〕請(qǐng)通過計(jì)算，在表格內(nèi)填寫汽車牽引力做的有用功及內(nèi)燃機(jī)汽車的效率；〔2〕根據(jù)題目信息，說出這種純電動(dòng)汽車節(jié)能、環(huán)保主要表達(dá)在哪幾個(gè)方面10．發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸．假設(shè)某臺(tái)以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示．〔1〕汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，那么1min內(nèi)有用功J．〔2〕汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是〔對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序〕，圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力．〔3〕汽車排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表1min內(nèi)完成工作循環(huán)2600次93#汽油汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度1.35kg/m3排氣量1.8L熱值4.6×107〔J/kg〕發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率75〔kw〕空燃比14：1當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．〔計(jì)算結(jié)果保存一小數(shù)〕11．一種正在研制中的太陽能動(dòng)力車如圖，它上面的太陽能接收板的有效面積為S=8m2，天氣晴朗、接收板正對(duì)著太陽時(shí)，每1m2面積上每1s內(nèi)接收到的太陽能是1.0×103J．正常運(yùn)行時(shí)：這種車將太陽能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的效率可達(dá)12%．求：〔1〕2h內(nèi)太陽能動(dòng)力車接收到的太陽能是多少J〔2〕正常運(yùn)行時(shí)該車的功率可達(dá)多少kW〔3〕假設(shè)該車〔含載重〕的總質(zhì)量為160kg，沿水平路面行駛時(shí)受到的阻力為總重力的，那么它在水平路面上勻速行駛的速度可達(dá)多少m/s〔運(yùn)算中取g=10N/kg〕初中物理-內(nèi)能利用-計(jì)算題1參考答案與試題解析一．解答題〔共11小題〕1．〔2015?內(nèi)江〕如以下列圖，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測(cè)距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時(shí)，消耗汽油1.5L．假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動(dòng)過程中，求：〔1〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少〔2〕該汽車的輸出功率為多少〔：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg〕【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率；功率的計(jì)算．【專題】計(jì)算題；比熱容、熱機(jī)、熱值；功、功率、機(jī)械效率．【分析】〔1〕根據(jù)ρ=求出消耗汽油的質(zhì)量，利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式η=的變形公式W=ηQ放可求出牽引力做的功．〔2〕知道前進(jìn)的距離，利用求出汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，利用P=即可求出功率．【解答】解：〔1〕由ρ=得消耗汽油的質(zhì)量為：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.2kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；由η=得，汽油機(jī)的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；〔2〕由v=得汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t===h=400s；汽車的輸出功率：P===4.05×104W．答：〔1〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是1.62×107J；〔2〕該汽車的輸出功率為4.05×104W．【點(diǎn)評(píng)】此題考察了學(xué)生功、功率的公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，明確哪些是有用能量、哪些是總能量是此題的關(guān)鍵，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．2．〔2015?河南〕質(zhì)量為3t的小型載重汽車，額定功率為l00kW，車上裝有6t的砂石．汽車先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率勻速行駛了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以額定功率用了2min的時(shí)間，將砂石從山坡底運(yùn)送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場．g取10N/kg．試問：〔1〕1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為多少〔汽油的熱值為4.5×107J/kg〕〔2〕汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為多少〔3〕汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是多少【考點(diǎn)】燃料的熱值；機(jī)械效率的計(jì)算；功率計(jì)算公式的應(yīng)用．【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值；功、功率、機(jī)械效率．【分析】〔1〕利用燃料放熱公式，求出放出的熱量；〔2〕先利用牽引力的功率和時(shí)間求出牽引力所做的功，再根據(jù)W=Fs求出牽引力，結(jié)合二力平衡得到阻力；〔3〕先求出有用功，再利用斜面的機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率．【解答】解：〔1〕汽油燃燒放出的熱量為：Q=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；〔2〕由P=可得牽引力做功為：W=Pt=20000W×600s=1.2×107J，由功的計(jì)算公式，可得牽引力為：F===2000N，由于汽車勻速運(yùn)動(dòng)，那么受到的阻力為f=F=2000N；〔3〕汽車在斜坡上做的有用功為：W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，總功為：W總=P額t=100000W×2×60s=1.2×107J，那么機(jī)械效率為：η=×100%=×100%=25%．〔1〕1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為5.4×107J；〔2〕汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為2000N；〔3〕汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是25%．【點(diǎn)評(píng)】此題主要考察了燃料放熱、力學(xué)功與功率的關(guān)系以及機(jī)械效率，屬于能量綜合運(yùn)算題，難度適中．3．〔2014?江西〕蓮蓮家的汽車尾部上標(biāo)有“2.0T〞的字樣，其中“T〞就是“渦輪增壓〞，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪〞高速旋轉(zhuǎn)，來帶動(dòng)同軸的“進(jìn)氣渦輪〞也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，到達(dá)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的．這輛汽車的最低油耗可達(dá)0.2kg/〔kW?h〕，汽油的熱值為4.6×107J/kg．〔溫馨提示：最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量；0.2kg/〔kW?h〕表示獲得1kW?h能量消耗0.2kg汽油〕．求：〔1〕0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少〔2〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少〔結(jié)果保存整數(shù)〕【考點(diǎn)】有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算．【專題】熱和能．【分析】〔1〕根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量；〔2〕根據(jù)題意可知消耗0.2kg汽油獲得的能量，根據(jù)η=求出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．【解答】解：〔1〕0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；〔2〕根據(jù)題意可知，完全燃燒0.2kg汽油獲得的能量為W=1kW?h=3.6×106J，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=×100%=×100%≈39%．答：〔1〕0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為9.2×106J；〔2〕該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)39%．【點(diǎn)評(píng)】此題主要考察的是學(xué)生對(duì)熱值和熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，難度不大．4．〔2008?武漢〕我國自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)服務(wù)于北京奧運(yùn)．混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，也可以同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池還可以同時(shí)向車輪輸送能量．電壓/v300功率/w30容量/Ah100質(zhì)量/kg320〔1〕根據(jù)以上描述，請(qǐng)你說出一種混合動(dòng)力汽車不同于普通汽車的優(yōu)點(diǎn)清潔，污染少、能源利用率高．〔2〕表是某臺(tái)混合動(dòng)力汽車所用的鎳氫蓄電池組的局部參數(shù)〔其中容量即為電荷量〕，試求該蓄電池組最多可儲(chǔ)存多少電能．〔3〕測(cè)試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車內(nèi)燃機(jī)消耗燃油4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的60%增加到80%．從汽車使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg，汽車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如以下列圖．①內(nèi)燃機(jī)假設(shè)完全燃燒燃油4.475kg能放出多少熱量②車速為50km/h時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力有多大③試計(jì)算該汽車內(nèi)燃機(jī)的效率〔不計(jì)內(nèi)燃機(jī)外機(jī)械傳動(dòng)及充電過程中的能量損失〕．【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率；功的計(jì)算；熱量的計(jì)算；燃料的熱值．【專題】應(yīng)用題；簡答題；壓軸題．【分析】內(nèi)燃機(jī)主要講內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在燃燒燃料時(shí)，產(chǎn)生的廢氣會(huì)污染環(huán)境，并且廢氣帶走大局部熱量，內(nèi)燃機(jī)的效率很低．要解決此題需要用到計(jì)算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．【解答】解：〔1〕混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，只有當(dāng)蓄電池電能過低或高速行駛時(shí)，才用到內(nèi)燃機(jī)，所以混合動(dòng)力汽車污染少．故答案為：清潔，污染少、能源利用率高．〔2〕該蓄電池組儲(chǔ)存的電能為：W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×108J答：該蓄電池可儲(chǔ)存1.08×108J的電能．〔3〕①內(nèi)燃機(jī)假設(shè)完全燃燒燃油4.475kg能放出的熱量是：Q=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J答：放出的熱量是1.79×108J．②分析圖可知：車速為50km/h時(shí)，受到的阻力位2000N，又因?yàn)檐囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以F=f=2000N答：發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力為2000N．③行駛過程中充入的電能W1=W×〔80%﹣60%〕=1.08×108J×〔80%﹣60%〕=2.16×107J車行駛的路程為：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm行駛機(jī)械功：W2=Fs=2000N×25000m=5×107J內(nèi)燃機(jī)的效率為：η==40%答：內(nèi)燃機(jī)的效率為40%．【點(diǎn)評(píng)】此題考察了電功、機(jī)械功的計(jì)算，并且還考察了熱機(jī)的效率，及燃料燃燒時(shí)的放熱公式．考察得很全面．5．〔2005?南通〕某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×lO5Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)〔不計(jì)摩擦〕，假設(shè)1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的熱值為4.6×l07J/kg．求：〔1〕做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；〔2〕一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；〔3〕汽油機(jī)的功率．〔4〕該汽油機(jī)的效率．【考點(diǎn)】有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算．【專題】計(jì)算題．【分析】熱機(jī)工作時(shí)的壓力和燃?xì)獾膲簭?qiáng)和活塞的面積有關(guān)，做功的多少和燃?xì)獾钠骄鶋毫妥龉Φ木嚯x有關(guān)，計(jì)算功率要在對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)計(jì)算做功的多少，計(jì)算效率也應(yīng)是在對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)燃料完全燃燒放出的熱量和做的功．【解答】解：〔1〕燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；〔2〕一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；〔3〕曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，要做功900次，所以P=〔4〕該汽油機(jī)1min消耗汽油質(zhì)量：m=ρV=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：〔1〕做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為2700N；〔2〕一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功135J；〔3〕汽油機(jī)的功率為2025W；〔4〕汽油機(jī)的效率為33%．【點(diǎn)評(píng)】此題考察熱機(jī)中壓力、功、功率、效率的計(jì)算．在計(jì)算功率和效率時(shí)要注意對(duì)應(yīng)關(guān)系．6．〔2012?常州〕液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107J/kg，一些不法商販為謀取暴利，常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.9×107J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶．常州市質(zhì)監(jiān)局對(duì)某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)展檢測(cè)：將質(zhì)量為100kg、初始溫度為31℃的水裝入容器內(nèi)，用高效爐灶燃燒瓶內(nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝?00℃恰好沸騰，瓶內(nèi)燃?xì)庀牧?.84kg．通過高效爐灶，水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?5%．水的比熱容為c水=4.2×103J/〔kg?℃〕，問：〔1〕瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌佟?〕該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚【考點(diǎn)】燃料的熱值；熱量的計(jì)算．【專題】計(jì)算題．【分析】根據(jù)水的比熱容，計(jì)算出水吸收的熱量，然后根據(jù)爐灶的熱效率，可求出燃?xì)馊紵懦龅臒崃?，最后根?jù)熱值的概念，求出燃?xì)獾臒嶂?；?duì)照所求熱值與石油氣熱值的關(guān)系，判斷是否摻假．【解答】解：〔1〕水吸收的熱量為：Q吸=cm〔t﹣t0〕=4.2×103J/〔kg?℃〕×100kg×〔100℃﹣31℃〕=2.898×107J；燃?xì)馊紵懦龅臒崃繛椋篞放===3.864×107J；瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂禐椋簈===4.6×107J/kg；〔2〕通過計(jì)算得出的瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂嫡玫扔谝夯蜌獾臒嶂?，即q=q石油氣=4.6×107J/kg；故該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚；答：〔1〕瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂凳?.6×107J/kg；〔2〕該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚．【點(diǎn)評(píng)】此題屬于熱學(xué)的綜合題，將比熱容與熱值的相關(guān)計(jì)算，通過熱效率聯(lián)系在一起；根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式可解答．7．〔2002?麗水〕〔1〕地球上海洋的面積約占地球外表積的70～75%，海洋的貯水量約為1.3×1021千克，海水資源極其豐富．當(dāng)前某些興旺國家公然踐踏國際規(guī)那么，肆意排放CO2，引起溫室效應(yīng)．假定由此導(dǎo)致海水的溫度升高0.1℃，那么海水將多吸收的熱量約為5.46×1023焦[設(shè)海水的比熱為4.2×103焦/〔千克?℃〕]〔2〕淡水資源缺乏是一個(gè)全球性難題，世界各國都在倡導(dǎo)節(jié)約用水，合理利用水資源．然而生活中常有一些細(xì)節(jié)被人們所忽略，如水龍頭不擰緊會(huì)滴水．假設(shè)某水龍頭沒擰緊每秒鐘會(huì)滴下兩滴水，每滴水約為0.05毫升，照此計(jì)算，這只水龍頭連續(xù)滴水一個(gè)月〔30天〕會(huì)流失約259.2千克的水．〔水的密度ρ水=1.0×103千克/米3〕【考點(diǎn)】燃料的熱值．【專題】實(shí)驗(yàn)題；電與熱、生活用電．【分析】〔1〕海水的質(zhì)量、溫度的變化量、海水的比熱容，利用吸熱公式Q吸=cm△t求海水吸收的熱量；〔2〕根據(jù)題意求出這只水龍頭連續(xù)滴水一個(gè)月流失的體積，再根據(jù)密度公式求出流失水的質(zhì)量．【解答】解：〔1〕海水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×103J/〔kg?℃〕×1.3×1021kg×0.1℃=5.46×1023J；〔2〕流失水的體積：V=2×5×10﹣8m3×24×3600×30=0.2592m3，由ρ=得，流失的水的質(zhì)量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.2592m3=259.2kg．故答案為：5.46×1023；259.2．【點(diǎn)評(píng)】此題考察了熱量公式和電功公式、密度公式的靈活應(yīng)用，根據(jù)題意得出一個(gè)月流失水的體積是關(guān)鍵．8．〔2007?崇左〕由于降水偏少以及火力發(fā)電用煤安排缺乏等原因，全國大多數(shù)省份供電缺乏，頻頻跳閘停電，影響居民生活及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)．某校為了維持正常教學(xué)用電，自購了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，銘牌上的參數(shù)如下表．

型號(hào)

200GF

額定功率

50Hz

轉(zhuǎn)速

1500r/min

額定電流

400A

額定功率

200Kw

效率

80%請(qǐng)答復(fù)以下問題：〔1〕柴油發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)兩局部組合而成，工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是：柴油燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，柴油機(jī)做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能．〔2〕發(fā)電機(jī)的工作原理是〔B〕A、電流的磁效應(yīng)；B、電磁感應(yīng)現(xiàn)象；C、磁場對(duì)電流有作用力；D、通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)〔3〕到了夏天，全校50個(gè)教室，各個(gè)教室要增開“220V100W〞的電風(fēng)扇4臺(tái)，學(xué)生公寓、教師辦公室要增開“220V0.8kW〞的空調(diào)機(jī)40臺(tái)，多媒體教室、會(huì)議室、計(jì)算機(jī)房要增開“220V2.5kW〞空調(diào)機(jī)8臺(tái)．假設(shè)其他設(shè)備總功率為80kW并照常運(yùn)行．①試通過計(jì)算說明現(xiàn)有發(fā)電機(jī)能否滿足需要．②柴油發(fā)電機(jī)對(duì)學(xué)校的環(huán)境會(huì)造成哪些影響〔至少兩點(diǎn)〕【考點(diǎn)】內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程；噪聲及來源；發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和原理．【專題】計(jì)算題；簡答題；壓軸題．【分析】〔1〕柴油發(fā)電機(jī)主要是通過燃燒柴油，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來發(fā)電的．〔2〕閉合電路的一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)此現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)，可據(jù)此作答．〔3〕①首先計(jì)算出學(xué)校各種用電設(shè)備的總功率、總電流，再和發(fā)電機(jī)銘牌上的數(shù)值進(jìn)展比較即可．②柴油發(fā)電機(jī)的污染主要來自兩方面：一、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪音，二、燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣污染．【解答】解：〔1〕柴油機(jī)的四個(gè)沖程中，在壓縮沖程的末端，空氣被壓縮，溫度升高；做功沖程的開場，噴入霧狀柴油后，柴油自然，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而此時(shí)內(nèi)能有轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功；最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．故答案為：化學(xué)，做功．〔2〕A、電磁鐵利用了電流的磁效應(yīng)，不合題意；C、D、通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，表達(dá)了磁場對(duì)電流的作用力，不合題意；而發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)選B．〔3〕①由題意知：P總=0.1kW×50×4+0.8kW×40+2.5kW×8+80kW=152kW＜200kw×80%，I總=200×A+8×A+40×A+A≈690.9A＞400A，故不能滿足需要．②主要包括：大氣污染和噪音污染．【點(diǎn)評(píng)】此題主要考察了柴油機(jī)能量轉(zhuǎn)化和發(fā)電機(jī)的工作原理，在解答〔3〕題時(shí)，一定要考慮到額定電流的要求，以免造成錯(cuò)解．9．〔2010?寧夏〕2010年上海世博會(huì)使用了一種純電動(dòng)節(jié)能環(huán)保車．這種車使用電池作動(dòng)力源，走起來比燃油車的響聲小得多，同時(shí)也不會(huì)排放氣體．下表是一款純電動(dòng)汽車與同型號(hào)內(nèi)燃機(jī)汽車比照的測(cè)試數(shù)據(jù)〔測(cè)試過程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)〕．車型能源測(cè)試距離牽引力有用功百公里耗能效率純電動(dòng)汽車電能100km600N7.2×107J83.3%內(nèi)燃機(jī)汽車汽油100km600N3×108J〔1〕請(qǐng)通過計(jì)算，在表格內(nèi)填寫汽車牽引力做的有用功及內(nèi)燃機(jī)汽車的效率；〔2〕根據(jù)題目信息，說出這種純電動(dòng)汽車節(jié)能、環(huán)保主要表達(dá)在哪幾個(gè)方面【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率；功的計(jì)算．【專題】計(jì)算題；簡答題；信息給予題．【分析】〔1〕牽引力做的功等于牽引力和汽車在牽引力方向上通過的距離的乘積，即W力=FS；內(nèi)燃機(jī)汽車的效率等于牽引力做的功和耗能的比值，即η=×100%．〔2〕純電動(dòng)節(jié)能環(huán)保車使用電池作動(dòng)力源，走起來比燃油車的響聲小得多，同時(shí)也不會(huì)排放氣體．【解答】解：〔1〕①汽車牽引力做的有用功等于牽引力和汽車前進(jìn)距離的乘積∴W力=FS=600N×100×103m=6×107J②內(nèi)燃機(jī)汽車的效率等于牽引力做的功和耗能的比值，∴η=×100%=×100%=20%答：汽車牽引力做的有用功為6×107J，內(nèi)燃機(jī)汽車的效率為20%．〔2〕由題意“純電動(dòng)節(jié)能環(huán)保車使用電池作動(dòng)力源，走起來比燃油車的響聲小得多，同時(shí)也不會(huì)排放氣體〞及計(jì)算結(jié)果歸納出環(huán)保車的特點(diǎn)：節(jié)能表達(dá)在該電動(dòng)車的效率高，環(huán)保表達(dá)在噪音小、無廢氣排放．答：節(jié)能表達(dá)在該電動(dòng)車的效率高；環(huán)保表達(dá)在噪音小、無廢氣排放．【點(diǎn)評(píng)】此題從電動(dòng)環(huán)保汽車入手，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問題“節(jié)能減排〞對(duì)物理知識(shí)進(jìn)展考察，是新課改下比較流行的一種題型，重點(diǎn)考察學(xué)生根基知識(shí)的掌握程度和靈活應(yīng)用的能力．10．〔2013?佛山〕發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸．假設(shè)某臺(tái)以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示．〔1〕汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，那么1min內(nèi)有用功4.5×106J．〔2〕汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是乙甲丁丙〔對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序〕，丁圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力．〔3〕汽車排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表1min內(nèi)完成工作循環(huán)2600次93#汽油汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度1.35kg/m3排氣量1.8L熱值4.6×107〔J/kg〕發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率75〔kw〕空燃比14：1當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．〔計(jì)算結(jié)果保存一小數(shù)〕【考點(diǎn)】內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程；功的計(jì)算；功率的計(jì)算．【專題】壓軸題；功、功率、機(jī)械效率．【分析】〔1〕發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率，直接根據(jù)W=Pt即可求出汽車1min內(nèi)做的有用功；〔2〕內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，同時(shí)需要掌握內(nèi)燃機(jī)四沖程的特點(diǎn)；〔3〕根據(jù)m=ρv算出燃?xì)獾馁|(zhì)量，然后根據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量；發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值．【解答】解：〔1〕汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，1min中內(nèi)做的有用功：W=Pt=75000W×60s=4.5×106J；〔2〕甲中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為壓縮沖程，是第二沖程；乙中的一個(gè)氣閥翻開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，所以為吸氣沖程，是第一沖程；丙中的一個(gè)氣閥翻開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為排氣沖程，是第四沖程；丁中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞下運(yùn)動(dòng)，所以為做功沖程，是第三沖程；故排序?yàn)椋阂壹锥”渲凶龉_程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力．