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文檔簡(jiǎn)介
2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題(解答題):熱與能(10題)
—.解答題(共10小題)
1.(2024?眉縣模擬)C919是中國(guó)首款按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式中程
干線客機(jī),具有安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、環(huán)保的特點(diǎn),2024年3月2日,編號(hào)為B-919F的東航第五架C919
國(guó)產(chǎn)飛機(jī),執(zhí)行MU2999調(diào)機(jī)航班,從上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛,于9時(shí)51分抵達(dá)上海虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng),
正式入列東航機(jī)隊(duì)。該機(jī)搭載新一代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率(發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的
內(nèi)能之比)和推進(jìn)效率(發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推力所做的功與其獲得的機(jī)械能之比),如表為C919客
機(jī)部分參數(shù)。(g取10N/kg)
空載質(zhì)量60t最大起飛質(zhì)量
巡航速度900km/h發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力35000N
(1)飛行時(shí)機(jī)翼下方的壓強(qiáng)(選填“大于”、“小于”或“等于”)機(jī)翼上方的壓強(qiáng)。
(2)客機(jī)空載停在機(jī)場(chǎng)的水平地面上時(shí),輪胎與地面總接觸面積為0.5n?,它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)若該客機(jī)以巡航速度飛行l(wèi)h的過(guò)程中,消耗燃油3200kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為40%,此過(guò)程中發(fā)
動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為多大?(燃油熱值q=4.6Xl()7j/kg,結(jié)果保留一位小數(shù))
2.(2024?新春縣一模)如圖所示,2022年9月27日,由中國(guó)自主研制的“鰻龍”AG600M滅火機(jī)以全新
消防涂裝在湖北荊門(mén)漳河機(jī)場(chǎng)成功完成12噸投汲水試驗(yàn)。若該飛機(jī)某段時(shí)間內(nèi)消耗航空燃油1噸,飛
機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為2X1()1°J。[航空燃油的熱值為4Xl()7j/kg,c水=4.2X1()3J/(kg.℃)]求:
(1)飛機(jī)在投水的過(guò)程中保持水平勻速直線飛行,飛機(jī)的動(dòng)能,機(jī)械能(均選
填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)12噸水溫度從26℃升高到96℃可以吸收多少熱量?
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?
3.(2024?費(fèi)縣二模)2024年4月30日17時(shí)46分,神舟十七號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸,
神舟十七號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。
(1)2023年10月26日,搭載神舟十七號(hào)的運(yùn)載火箭順利發(fā)射升空。點(diǎn)火升空時(shí),發(fā)射臺(tái)周?chē)霈F(xiàn)大
量的“白霧”(如圖),這是水蒸氣(填物態(tài)變化名稱)的結(jié)果;火箭加速升空的過(guò)程中,飛
船的機(jī)械能;飛船與天和核心艙對(duì)接形成組合體,相對(duì)于天和核心艙,飛船是的。
(2)3名航天員在軌飛行187天,期間進(jìn)行了2次出艙活動(dòng)。出艙后,航天員在太空中漫步,處于“失
重”狀態(tài),他們的質(zhì)量(填“變大”、“變?yōu)?”或“不變”);他們穿的藍(lán)色航天服可以
(填“透過(guò)”、“反射”或“吸收”)藍(lán)光;能夠靈活地利用機(jī)械臂進(jìn)行設(shè)備安裝、調(diào)試和維修等工作,
機(jī)械臂類(lèi)似人的手臂,使用時(shí)可以省o
(3)在太空拋物實(shí)驗(yàn)中,假如物體不受任何外力,拋出的物體將,核心艙內(nèi)有許多固
定把手,航天員在移動(dòng)位置時(shí),可以用力牽拉這些把手,以防止由于繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而碰到艙壁,
這說(shuō)明力可以改變物體的o
(4)飛船返回艙返回地球時(shí),進(jìn)入大氣層后,與大氣劇烈摩擦,艙體外壁的溫度達(dá)2000℃以上,這是
通過(guò)的方式改變了返回艙的內(nèi)能;艙體外壁涂的防熱材料在高溫下熔化、汽化,熱
量,加之隔熱層的保護(hù),從而使艙內(nèi)溫度可保持在26℃左右。
(5)若這次發(fā)射過(guò)程中火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是50%,所需要的有用功至少為4.2X1012J,則發(fā)射前工程
師至少向火箭加注t熱值為L(zhǎng)4X108j/kg的液態(tài)氫(假設(shè)液態(tài)氫在發(fā)射過(guò)程中完全燃燒)。
4.(2024?商丘二模)氫燃料汽車(chē)是北京冬奧會(huì)交通保障的主力車(chē)型之一,此次使用的是我國(guó)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的
150kW大功率燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),最高車(chē)速可達(dá)lOOkm/h,車(chē)的質(zhì)量為4t,輪胎的總著地面積是O.OSn?,
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)請(qǐng)說(shuō)出一種使用液氫作燃料的優(yōu)點(diǎn):o
(2)該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。(g取10N/kg)
(3)測(cè)試時(shí)該車(chē)以最高車(chē)速、150kW的恒定功率在水平公路上勻速行駛,消耗5.4kg液氫可以行駛0.7h,
則該車(chē)受到的阻力為多少?該車(chē)?yán)萌剂系男适嵌嗌伲?液氫熱值取1.4X108j/kg)
5.(2024?牧野區(qū)校級(jí)二模)如圖所示是我國(guó)新一代99式主戰(zhàn)坦克,該坦克使用渦輪增壓大功率柴油機(jī),
行駛時(shí)的最大速度為72km/h,坦克自重50t.履帶與地面的總接觸面積為4m2。據(jù)此回答下列問(wèn)題。
(1)坦克的履帶很寬是通過(guò)增大受力面積來(lái)(選填“減小”或“增大”)壓強(qiáng)的;坦克使用
的柴油機(jī)上使用的是(選填“火花塞”或“噴油嘴”)。
(2)99式坦克靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)大???
(3)若坦克以最大速度行駛lh消耗柴油200kg,柴油機(jī)的熱機(jī)效率為30%,則坦克在行駛過(guò)程中牽引
力的功率為多少?(柴油的熱值為q柴油=4.6Xg=10N/kg)除不盡的保留到小數(shù)點(diǎn)后一
位)
(4)坦克以最大速度行駛過(guò)程中,受到的阻力是多少?
6.(2024?西華縣三模)麥?zhǔn)諘r(shí)節(jié),同學(xué)們?nèi)マr(nóng)場(chǎng)參加勞動(dòng)實(shí)踐,見(jiàn)到了如圖所示的聯(lián)合收割機(jī)收割麥子
的場(chǎng)景。收割機(jī)作業(yè)時(shí)效率為40%,收割機(jī)整機(jī)質(zhì)量為3.24t,車(chē)輪與地面的總接觸面積為3.6m2。
(1)如圖所示,麥子收割過(guò)程中,收割機(jī)相對(duì)于同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛是(選填“運(yùn)動(dòng)”或
“靜止”)的。
(2)收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大?(g取10N/kg)
(3)收割機(jī)作業(yè)時(shí)功率保持60kW不變,以2m/s的速度勻速行駛40min,可將同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛裝
滿,此過(guò)程中消耗柴油多少千克?[q柴油=4.0Xl()7j/kg]
7.(2024?西平縣模擬)如圖是一種手扶式電動(dòng)滾刷掃雪機(jī)。它能輕巧靈活地清掃道路上的積雪。
(1)掃雪機(jī)的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是;
(2)掃雪機(jī)靜止在水平地面上,其質(zhì)量為300kg,它與地面接觸的總面積為400cm2,求其對(duì)地面的壓
強(qiáng)為多少?(g取10N/kg)
(3)掃雪機(jī)不掃雪時(shí),在道路上以最大速度5min勻速直線行駛了300m,此時(shí)行駛的功率為500W,
求其所受阻力為多少?
8.(2024?西華縣二模)河南省是我國(guó)小麥第一生產(chǎn)大省,種植面積連續(xù)5年穩(wěn)定在8500萬(wàn)畝以上,洛陽(yáng)
生產(chǎn)的“東方紅”無(wú)人駕駛拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中深受農(nóng)民喜愛(ài)。如圖所示,該拖拉機(jī)的質(zhì)量為1.5噸,
與水平地面的總接觸面積為lOOOcn?。(g取10N/kg,q*匕油=4.3XlO’J/kg)
(1)拖拉機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少?
(2)若拖拉機(jī)在平直路面勻速行駛時(shí)受到的阻力為拖拉機(jī)總重的0.2倍,行駛4.3km消耗柴油0.75kg,
那么柴油機(jī)的熱效率為多少?
(3)拖拉機(jī)以額定功率工作時(shí),在平直公路上的行駛速度大于在平直耕地上的行駛速度,試分析主要
原因。
9.(2024?南陽(yáng)二模)2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級(jí)地震。災(zāi)情牽動(dòng)了全國(guó)人民的
心,“甘”苦”共!河南社會(huì)各界迅速行動(dòng)馳援災(zāi)區(qū)!12月22日,五輛載滿河南愛(ài)心企業(yè)捐贈(zèng)的救災(zāi)
物資車(chē)輛從鄭州出發(fā)馳援甘肅。河南高速交警迅速行動(dòng),接力護(hù)送保通,全力保障運(yùn)送救災(zāi)物資車(chē)隊(duì)第
一時(shí)間奔赴災(zāi)區(qū)。其中一輛運(yùn)送救災(zāi)物資的6輪卡車(chē),卡車(chē)和物資的總質(zhì)量為9t,每個(gè)車(chē)輪與地面接觸
的面積為500cm2,當(dāng)它以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),卡車(chē)受到的阻力為車(chē)總重的0.03
倍。求:
(1)該車(chē)靜止時(shí),對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)若該卡車(chē)以柴油為燃料,該柴油機(jī)的效率為40%,則勻速行駛lOmin,卡車(chē)消耗柴油的質(zhì)量(q
=4.3X107J/kg,結(jié)果保留兩位小數(shù));
(3)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的吸氣沖程大都采用自然吸氣式,即活塞向下運(yùn)動(dòng),空氣在的作用下進(jìn)入
氣缸。
10.(2024?薩爾圖區(qū)校級(jí)三模)新型混合動(dòng)力汽車(chē)具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),內(nèi)
燃機(jī)不工作,蓄電池向車(chē)輪輸送能量,當(dāng)需要高速行駛或蓄電池電能過(guò)低時(shí),內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng),既可以向車(chē)
輪輸送能量,又可以給蓄電池充電,車(chē)速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)試中,由內(nèi)燃機(jī)提供能
量,汽車(chē)以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,同時(shí)蓄電池的電能增加了5.12Xl()7j.求:
(1)汽車(chē)牽引力做的功;
(2)若所用燃料的熱值為4.5X1071/^,測(cè)試過(guò)程中消耗8kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒),則放出的總
熱量是多少;
(3)內(nèi)燃機(jī)的效率。
2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題(解答題):熱與能(10題)
參考答案與試題解析
一.解答題(共10小題)
1.(2024?眉縣模擬)C919是中國(guó)首款按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式中程
干線客機(jī),具有安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、環(huán)保的特點(diǎn),2024年3月2日,編號(hào)為B-919F的東航第五架C919
國(guó)產(chǎn)飛機(jī),執(zhí)行MU2999調(diào)機(jī)航班,從上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛,于9時(shí)51分抵達(dá)上海虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng),
正式入列東航機(jī)隊(duì)。該機(jī)搭載新一代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率(發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的
內(nèi)能之比)和推進(jìn)效率(發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推力所做的功與其獲得的機(jī)械能之比),如表為C919客
機(jī)部分參數(shù)。(g取10N/kg)
空載質(zhì)量60t最大起飛質(zhì)量
巡航速度900km/h發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力35000N
(1)飛行時(shí)機(jī)翼下方的壓強(qiáng)大于(選填“大于”、“小于”或“等于")機(jī)翼上方的壓強(qiáng)。
(2)客機(jī)空載停在機(jī)場(chǎng)的水平地面上時(shí),輪胎與地面總接觸面積為0.5n?,它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)若該客機(jī)以巡航速度飛行l(wèi)h的過(guò)程中,消耗燃油3200kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為40%,此過(guò)程中發(fā)
動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為多大?(燃油熱值q=4.6Xl()7j/kg,結(jié)果保留一位小數(shù))
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系.
【答案】(1)飛行時(shí)機(jī)翼下方的壓強(qiáng)大于機(jī)翼上方的壓強(qiáng);
(2)地面的壓強(qiáng)是1.2Xl()6pa;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率53.5%。
【分析】(1)飛機(jī)的機(jī)翼上凸下平,飛行時(shí)上方空氣流速快,壓強(qiáng)小,下方空氣流速慢壓強(qiáng)大。
(2)根據(jù)客機(jī)的質(zhì)量算出重力,在水平地面上壓力等于重力。已知輪胎和地面的接觸面積,可求對(duì)地
面的壓強(qiáng)。
(3)根據(jù)飛機(jī)的巡航速度和飛行時(shí)間,可求出飛行的距離。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航推力,求出推力做的功。
根據(jù)消耗燃油的質(zhì)量和燃油熱值,求出燃油燃燒放出的熱量。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,求出飛機(jī)獲得的機(jī)械
能。再根據(jù)推進(jìn)效率等于發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推力所做的功與其獲得的機(jī)械能之比求出飛機(jī)的推進(jìn)效
率。
【解答】解:(1)飛機(jī)的機(jī)翼上凸下平,飛行時(shí)機(jī)翼下方的壓強(qiáng)大于機(jī)翼上方的壓強(qiáng)。
(2)客機(jī)空載質(zhì)量60t,在水平地面上壓力等于重力,F(xiàn)=G=mg=60X103kgX10N/kg=6X105N;輪
5
胎與地面總接觸面積為0.50?,它對(duì)地面的壓強(qiáng)p=£=6"l。N=I.2X106Pa;
S0.5m2
(3)客機(jī)巡航速度900km/h,客機(jī)以巡航速度飛行l(wèi)h,飛行距離$=丫1=9001011/11/lh=900km=9X105m;
發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力35OOON,推力所做的功W=Fs=35000NX9X105m=3.15><10i°J;
消耗燃油3200kg,燃油燃燒放出的熱量Q放=m汽油q=3200kgX4.6X107j/kg=L472X10iij;
發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能W機(jī)=9(2放=40%X1.472X1011J=5.888X1010J;
發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率r)=—X100%=&I,X10J*100%^53.5%O
W機(jī)5.888X1010J
答:(1)飛行時(shí)機(jī)翼下方的壓強(qiáng)大于機(jī)翼上方的壓強(qiáng);
(2)地面的壓強(qiáng)是1.2Xl()6pa;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率53.5%。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查了流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系,壓強(qiáng)以及熱機(jī)效率的相關(guān)計(jì)算。解題時(shí)認(rèn)真閱讀題中信息,
準(zhǔn)確計(jì)算。
2.(2024?斯春縣一模)如圖所示,2022年9月27日,由中國(guó)自主研制的“鯨龍”AG600M滅火機(jī)以全新
消防涂裝在湖北荊門(mén)漳河機(jī)場(chǎng)成功完成12噸投汲水試驗(yàn)。若該飛機(jī)某段時(shí)間內(nèi)消耗航空燃油1噸,飛
機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為[航空燃油的熱值為4X1071/1%,?水=4.2Xl()3j/(kg?℃)]求:
(1)飛機(jī)在投水的過(guò)程中保持水平勻速直線飛行,飛機(jī)的動(dòng)能減小,機(jī)械能減小(均選填
“增大”“不變”或“減小”)。
(2)12噸水溫度從26℃升高到96℃可以吸收多少熱量?
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;機(jī)械能的概念;動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化;利用比熱容的公式計(jì)算
熱量.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;應(yīng)用能力.
【答案】(1)減小;減小;
(2)12噸水溫度從26℃升高到96℃可以吸收3.528X109J熱量;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是50%。
【分析】(1)影響動(dòng)能的因素:質(zhì)量和速度:質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;影響重力勢(shì)能大小的因
素:重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉高度有關(guān),質(zhì)量越大、被舉得越高,則重力勢(shì)能越大。動(dòng)能和勢(shì)能合
稱機(jī)械能。
(2)知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫,根據(jù)Q吸=cm(t-to)計(jì)算吸收的熱量;
(3)知道燃油的質(zhì)量和熱值,根據(jù)Q放=mq計(jì)算放出的熱量;根據(jù)率n計(jì)算效率。
Q放
【解答】解:(1)飛機(jī)在投水的過(guò)程中保持水平勻速直線飛行,質(zhì)量變小、速度不變、高度不變,飛機(jī)
的動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減??;
(2)12噸水溫度從26℃升高至96℃可以吸收的熱量:Q吸=cm(t-to)=4.2X103J/(kg-℃)X1.2
X104kgX(96℃-26℃)=3.528X10%;
(3)消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量Q放=m油q=lX103kgX4X107J/kg=4X10l0J;
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率『I=2X1"°J=50%。
Q放4X1Q1OJ
故答案為:(1)減??;減??;
(2)12噸水溫度從26℃升高到96℃可以吸收3.528X109J熱量;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是50%。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了液體升溫吸熱、燃料燃燒放熱、效率的計(jì)算,公式較多,都是基礎(chǔ)知識(shí),都要求掌
握。
3.(2024?費(fèi)縣二模)2024年4月30日17時(shí)46分,神舟十七號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸,
神舟十七號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。
(1)2023年10月26日,搭載神舟十七號(hào)的運(yùn)載火箭順利發(fā)射升空。點(diǎn)火升空時(shí),發(fā)射臺(tái)周?chē)霈F(xiàn)大
量的“白霧”(如圖),這是水蒸氣液化(填物態(tài)變化名稱)的結(jié)果;火箭加速升空的過(guò)程中,飛
船的機(jī)械能增大;飛船與天和核心艙對(duì)接形成組合體,相對(duì)于天和核心艙,飛船是靜止的。
(2)3名航天員在軌飛行187天,期間進(jìn)行了2次出艙活動(dòng)。出艙后,航天員在太空中漫步,處于“失
重”狀態(tài),他們的質(zhì)量不變(填“變大”、“變?yōu)?”或“不變”);他們穿的藍(lán)色航天服可以
射(填“透過(guò)”、“反射”或“吸收”)藍(lán)光;能夠靈活地利用機(jī)械臂進(jìn)行設(shè)備安裝、調(diào)試和維修等工
作,機(jī)械臂類(lèi)似人的手臂,使用時(shí)可以省距離。
(3)在太空拋物實(shí)驗(yàn)中,假如物體不受任何外力,拋出的物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng),核心艙內(nèi)有許
多固定把手,航天員在移動(dòng)位置時(shí),可以用力牽拉這些把手,以防止由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而碰到艙
壁,這說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(4)飛船返回艙返回地球時(shí),進(jìn)入大氣層后,與大氣劇烈摩擦,艙體外壁的溫度達(dá)2000℃以上,這是
通過(guò)做功的方式改變了返回艙的內(nèi)能:艙體外壁涂的防熱材料在高溫下熔化、汽化,吸收熱
量,加之隔熱層的保護(hù),從而使艙內(nèi)溫度可保持在26℃左右。
(5)若這次發(fā)射過(guò)程中火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是50%,所需要的有用功至少為4.2X1()12J,則發(fā)射前工程
師至少向火箭加注60t熱值為1.4Xl()8j7kg的液態(tài)氫(假設(shè)液態(tài)氫在發(fā)射過(guò)程中完全燃燒)。
【考點(diǎn)】固體和液體的熱值計(jì)算;運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性;質(zhì)量的概念與特性;力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀
態(tài);牛頓第一定律的應(yīng)用;運(yùn)用慣性判斷物體的運(yùn)動(dòng);機(jī)械能的概念;杠桿在生活中的應(yīng)用;物體的顏
色;汽化的吸熱特點(diǎn);液化的概念及現(xiàn)象;做功改變物體的內(nèi)能.
【專題】其他綜合題;分析、綜合能力.
【答案】(1)液化;增大;靜止;(2)不變;反射;距離;(3)做勻速直線運(yùn)動(dòng);慣性;運(yùn)動(dòng)狀態(tài);(4)
做功;吸收;(5)60o
【分析】(1)物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫做液化,液化放熱;
動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量
和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大;機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和;
研究物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),首先要選取一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參照物;研究對(duì)象
的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的,就看它與參照物的相對(duì)位置是否變化;
(2)質(zhì)量是物體的固有屬性,不會(huì)隨著位置的變化而變化;
不透明物體反射本身顏色的色光,吸收其他色光;
動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,可以省距離;
(3)根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律分析解答;
力的作用效果:力可以改變物體的形狀;力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(4)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是其他形式的能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)
化,熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移;
熔化和汽化過(guò)程中都要吸收熱量;
(5)根據(jù)熱量公式和效率公式進(jìn)行計(jì)算。
【解答】解:(1)點(diǎn)火升空時(shí),發(fā)射臺(tái)周?chē)霈F(xiàn)大量的“白霧”是由空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小
水珠。
動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,火箭加速升空,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能也增大,所以機(jī)械能也增大。
飛船與天和核心艙對(duì)接后,成為了一個(gè)整體,所以相對(duì)于天和核心艙,飛船是靜止的。
(2)質(zhì)量是物體的固有屬性,不會(huì)隨著位置的變化而變化,故處于“失重”狀態(tài),他們的質(zhì)量不變。
不透明物體反射本身顏色的色光,吸收其他色光,他們穿的藍(lán)色航天服可以反射藍(lán)光。
機(jī)械臂類(lèi)似人的手臂,動(dòng)力臂小于阻力臂,所以是費(fèi)力杠桿,可以省距離。
(3)在太空拋物實(shí)驗(yàn)中,假如物體不受任何外力,根據(jù)牛頓第一定律可知,拋出的物體將做勻速直線
運(yùn)動(dòng)。
核心艙內(nèi)有許多可供航天員隨時(shí)把握的固定把手,以防止航天員移位時(shí),由于慣性而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而碰到艙
壁,這說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(4)飛船與大氣劇烈摩擦,使艙體外壁的溫度升高,內(nèi)能增大,這是通過(guò)做功的方式來(lái)改變艙體外壁
的內(nèi)能。
艙體外壁涂的防熱材料在高溫下熔化、汽化時(shí)可以吸收大量的熱量,從而達(dá)到保護(hù)飛船的目的,這是利
用了熔化和汽化要吸熱的原理。
(5)液態(tài)氫放出的總熱量為
^=T=4-2^O%12J=8-4X1Q12J,
所需液態(tài)氫質(zhì)量為
Q放8.4X1012j
m=-----=------------z-~=6X10kg=60t?
q1.4X10bJ/kg
故答案為:(1)液化;增大;靜止;(2)不變;反射;距離;(3)做勻速直線運(yùn)動(dòng);慣性;運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(4)做功;吸收;(5)600
【點(diǎn)評(píng)】本題以神舟十七號(hào)載人飛船為背景,考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn),是一道綜合題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,
是不可多得的好題。
4.(2024?商丘二模)氫燃料汽車(chē)是北京冬奧會(huì)交通保障的主力車(chē)型之一,此次使用的是我國(guó)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的
150kW大功率燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),最高車(chē)速可達(dá)lOOkm/h,車(chē)的質(zhì)量為4t,輪胎的總著地面積是O.OSn?,
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)請(qǐng)說(shuō)出一種使用液氫作燃料的優(yōu)點(diǎn):熱值高。
(2)該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。(g取10N/kg)
(3)測(cè)試時(shí)該車(chē)以最高車(chē)速、150kW的恒定功率在水平公路上勻速行駛,消耗5.4kg液氫可以行駛0.7h,
則該車(chē)受到的阻力為多少?該車(chē)?yán)萌剂系男适嵌嗌伲?液氫熱值取1.4Xl()8j/kg)
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;功率的推導(dǎo)式P=Fv;燃料熱值的概念.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【答案】(1)熱值高;(2)該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)5X105Pa;(3)該車(chē)受到的阻力為
5400N;該車(chē)?yán)萌剂系男适?0%,
【分析】(1)液氫作為燃料具有熱值高,生產(chǎn)物是水,環(huán)保無(wú)污染等特點(diǎn)。
(2)根據(jù)車(chē)的質(zhì)量求出車(chē)受到的重力。水平地面上對(duì)地面的壓力等于車(chē)的重力。根據(jù)車(chē)胎和地面的接
觸面積,求出壓強(qiáng)。
(3)根據(jù)P=Fv求出車(chē)輛行駛時(shí)受到的牽引力,勻速行駛時(shí)阻力等于牽引力。根據(jù)車(chē)輛行駛的功率和
時(shí)間,可以求出做的有用功。利用消耗的液氫質(zhì)量,求出液氫燃燒放出的熱量。進(jìn)而求出燃料的利用率。
【解答】解:(1)請(qǐng)說(shuō)出一種使用液氫作燃料的優(yōu)點(diǎn):熱值高;
(2)車(chē)的質(zhì)量為4t,車(chē)的重力G=mg=4X103kgX10N/kg=4X104N,水平地面上對(duì)車(chē)地面的壓力等
于車(chē)的重力。輪胎的總著地面積是0.08H?,
該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)p=£="也%=5Xl()5pa;
S0.08IR2
(3)最高車(chē)速v=100km/h=2121rl/$,該車(chē)以最高車(chē)速、150kW的恒定功率在水平公路上勻速行駛,
阻力等于牽引力,P=Fv,f=F=E=l鷺10W=5400N;
丁m/s
該車(chē)以最高車(chē)速、150kW的恒定功率在水平公路上勻速行駛,消耗5.4kg液氫可以行駛0.7h,
車(chē)做的有用功W:fr=Pt=150X103WX0.7X3600s=3.78X108J,
液氫完全燃燒放出的熱量Q放=mq=5.4kgX1.4X108J/kg=7.56X1O8J;
該車(chē)?yán)萌剂系男?/p>
11=黑X100%=%78X]00%=50%。
Q放7.56X1OUJ
答:(1)熱值高;(2)該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)5Xl()5pa;(3)該車(chē)受到的阻力為5400N;
該車(chē)?yán)萌剂系男适?0%o
【點(diǎn)評(píng)】該題是熱學(xué)和力學(xué)的綜合考查。是壓強(qiáng),熱值以及熱機(jī)效率的綜合計(jì)算。注意選擇合適的公式,
找準(zhǔn)相關(guān)物理量。
5.(2024?牧野區(qū)校級(jí)二模)如圖所示是我國(guó)新一代99式主戰(zhàn)坦克,該坦克使用渦輪增壓大功率柴油機(jī),
行駛時(shí)的最大速度為72km/h,坦克自重50t.履帶與地面的總接觸面積為4m2。據(jù)此回答下列問(wèn)題。
(1)坦克的履帶很寬是通過(guò)增大受力面積來(lái)減小(選填“減小”或“增大”)壓強(qiáng)的;坦克使用
的柴油機(jī)上使用的是噴油嘴(選填“火花塞”或“噴油嘴”)。
(2)99式坦克靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)大小?
(3)若坦克以最大速度行駛lh消耗柴油200kg,柴油機(jī)的熱機(jī)效率為30%,則坦克在行駛過(guò)程中牽引
力的功率為多少?(柴油的熱值為q柴油=4.6義lC>7j/kg,g=lQN/kg)除不盡的保留到小數(shù)點(diǎn)后一
位)
(4)坦克以最大速度行駛過(guò)程中,受到的阻力是多少?
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;減小壓強(qiáng);功率的計(jì)算.
【專題】其他綜合題;分析、綜合能力.
【答案】(1)減小;噴油嘴;
(2)99式坦克靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為1.25X105Pa;
(3)坦克在行駛過(guò)程中牽引力的功率為7.7Xl()5w;
(4)受到的阻力是3.8X1()4N。
【分析】(1)減小壓強(qiáng)的方法:在受力面積一定時(shí),減小壓力;在壓力一定時(shí),增大受力面積;
柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式,在壓縮沖程末將柴油通過(guò)噴油嘴噴入汽缸遇到被壓縮后的高溫空氣而自
燃;
(2)利用p=£求得水平地面上的坦克對(duì)地面的壓強(qiáng);
S
(3)利用Q=mq求得200kg柴油完全燃燒釋放出的能量,利用熱機(jī)效率計(jì)算公式求得坦克在lh時(shí)間
內(nèi)所做的有用功,利用P=也求得坦克在行駛過(guò)程中牽引力的功率;
t
(4)利用速度公式求出行駛的路程,利用W=Fs求得牽引力,坦克以最大速度行駛,即勻速行駛,其
受到的阻力等于牽引力。
【解答】解:(1)坦克的履帶很寬是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大受力面積來(lái)減小對(duì)地面的壓強(qiáng)以免降入地
面無(wú)法行駛。柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式,在壓縮沖程末將柴油通過(guò)噴油嘴噴入汽缸遇到被壓縮后的高
溫空氣而自燃,柴油機(jī)里不需要火花塞;
(2)水平地面上的坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)為
F=_G=mg=50XlO^kgXlON/kg
5
=1.25X10pa;
(3)200kg柴油完全燃燒釋放出的能量為
Q=mq=200kgX4.6X107J/kg=9.2X109J,
坦克在Ih時(shí)間內(nèi)所做的有用功為
W=QTI=9.2X109JX30%=2.76X109J,
則坦克在行駛過(guò)程中牽引力的功率為
1=2.76X109J5w;
tIX3600s
(4)坦克以最大速度行駛lh通過(guò)的路程為
s=vt=72km/hXlh=72km=7.2X104m,
坦克以最大速度行駛,即勻速行駛,其受到的阻力等于牽引力,則其受到的阻力為
f=F=l=2.76X10^=3>8Xlo4Mo
37.2X10%
故答案為:(1)減?。粐娪妥欤?/p>
(2)99式坦克靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為1.25Xl()5pa;
(3)坦克在行駛過(guò)程中牽引力的功率為7.7Xl()5w;
(4)受到的阻力是3.8X1()4N。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了效率公式、功的計(jì)算公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式以及二力平衡條件的應(yīng)用等,
涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,有一定的綜合性。
6.(2024?西華縣三模)麥?zhǔn)諘r(shí)節(jié),同學(xué)們?nèi)マr(nóng)場(chǎng)參加勞動(dòng)實(shí)踐,見(jiàn)到了如圖所示的聯(lián)合收割機(jī)收割麥子
的場(chǎng)景。收割機(jī)作業(yè)時(shí)效率為40%,收割機(jī)整機(jī)質(zhì)量為3.243車(chē)輪與地面的總接觸面積為3.6m2。
(1)如圖所示,麥子收割過(guò)程中,收割機(jī)相對(duì)于同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛是靜止(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜
止”)的。
(2)收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大?(g取10N/kg)
(3)收割機(jī)作業(yè)時(shí)功率保持60kW不變,以2m/s的速度勻速行駛40min,可將同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛裝
滿,此過(guò)程中消耗柴油多少千克?[q^=4.0X107J/kg]
【考點(diǎn)】固體和液體的熱值計(jì)算;運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用.
【專題】其他綜合題;應(yīng)用能力.
【答案】(1)靜止;
(2)收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是9000Pa;
(3)此過(guò)程中消耗柴油為9千克。
【分析】(1)物體的位置相對(duì)于參照物,沒(méi)有發(fā)生變化,則物體是靜止的;
(2)已知收割機(jī)的質(zhì)量,由重力公式可求出收割機(jī)的重力;收割機(jī)對(duì)水平地面的壓力大小等于收割機(jī)
的重力;已知壓力、受力面積,由壓強(qiáng)公式可求出收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(3)已知收割機(jī)功率、做功的時(shí)間,由功率公式可求出收割機(jī)做的功;已知收割機(jī)作業(yè)效率,由熱機(jī)
效率公式可求出柴油產(chǎn)生的熱量;已知柴油產(chǎn)生的熱量,由熱值公式可求出消耗柴油的質(zhì)量。
【解答】解:(1)麥子收割過(guò)程中,以運(yùn)小麥的車(chē)輛,收割機(jī)相對(duì)于同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛的位置沒(méi)有發(fā)
生變化,收割機(jī)相對(duì)于同行的運(yùn)小麥的車(chē)輛是靜止的;
(2)收割機(jī)的重力G=mg=3.24X103kgX10N/kg=3.24X104N;
收割機(jī)整機(jī)對(duì)水平地面額定壓力大小等于收割機(jī)的重力,即F=G=3.24X104N;
收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是p上皇建衛(wèi)&=9000Pa;
S3.6m2
(3)由功率公式可知:收割機(jī)作業(yè)40min時(shí)做的功為W=Pt=60kWX*1,=40kW?h=l.44XIO。;
8
由熱機(jī)效率公式可知:柴油燃燒產(chǎn)生的熱量13只-=1?44藍(lán)°J=3.6X108J-
由熱值公式可知,此過(guò)程中消耗柴油的質(zhì)量:m3~二3.6X1?J
7
q柴油4.oxioj/kg
答:(1)靜止;
(2)收割機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是9000Pa;
(3)此過(guò)程中消耗柴油為9千克。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道綜合題,解題關(guān)鍵是掌握運(yùn)動(dòng)的描述、固體壓強(qiáng)的計(jì)算、功率的公式、熱機(jī)效率的
計(jì)算、熱值的計(jì)算。
7.(2024?西平縣模擬)如圖是一種手扶式電動(dòng)滾刷掃雪機(jī)。它能輕巧靈活地清掃道路上的積雪。
(1)掃雪機(jī)的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程;
(2)掃雪機(jī)靜止在水平地面上,其質(zhì)量為300kg,它與地面接觸的總面積為400cm2,求其對(duì)地面的壓
強(qiáng)為多少?(g取10N/kg)
(3)掃雪機(jī)不掃雪時(shí),在道路上以最大速度5min勻速直線行駛了300m,此時(shí)行駛的功率為500W,
求其所受阻力為多少?
【考點(diǎn)】四沖程的能量轉(zhuǎn)化;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;功率的推導(dǎo)式P=Fv.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;功、功率、機(jī)械效率;分析、綜合能力.
【答案】(1)壓縮沖程;
(2)其對(duì)地面的壓強(qiáng)為7.5為lO,Pa;
(3)其所受阻力為500N。
【分析】(1)在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,做功沖程對(duì)外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;壓縮沖程中,活塞壓
縮燃料和空氣的混合物,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能;
(2)在水平面上物體對(duì)地面的壓力等于物體的重力,利用F=G=mg求出壓力大小,然后根據(jù)公式p
=E可求對(duì)地面的壓強(qiáng)。
S
(3)根據(jù)p=;*_=Fv計(jì)算牽引力,然后根據(jù)二力平衡條件得出阻力。
【解答】解:(1)掃雪機(jī)的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),壓縮沖程中活塞對(duì)氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)
能。
(2)掃雪機(jī)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力
F=G=mg=300kgX1ON/kg=3000N
則對(duì)地面的壓強(qiáng)
F3000N4
=7.5X10Pa
P而4X10-21n2
(3)掃雪機(jī)的最大速度為
300m
=1m/s
300s
由p=:w^_=Fv得,汽車(chē)牽引力為
上警盧知。N
車(chē)v1m/s
掃雪機(jī)在道路上勻速直線行駛,所以其所受阻力
f=F暈=500N
答:(1)壓縮沖程;
(2)其對(duì)地面的壓強(qiáng)為7.5Xl()4pa;
(3)其所受阻力為500N。
【點(diǎn)評(píng)】此題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題,主要考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算、功率公式和二力平衡條件的應(yīng)用等,關(guān)
鍵是能從表格中提取相關(guān)信息加以計(jì)算和公式的熟練運(yùn)用。
8.(2024?西華縣二模)河南省是我國(guó)小麥第一生產(chǎn)大省,種植面積連續(xù)5年穩(wěn)定在8500萬(wàn)畝以上,洛陽(yáng)
生產(chǎn)的“東方紅”無(wú)人駕駛拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中深受農(nóng)民喜愛(ài)。如圖所示,該拖拉機(jī)的質(zhì)量為1.5噸,
與水平地面的總接觸面積為lOOOcn?。(g取10N/kg,q柴油=4.3XlO'J/kg)
(1)拖拉機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少?
(2)若拖拉機(jī)在平直路面勻速行駛時(shí)受到的阻力為拖拉機(jī)總重的0.2倍,行駛4.3km消耗柴油0.75kg,
那么柴油機(jī)的熱效率為多少?
(3)拖拉機(jī)以額定功率工作時(shí),在平直公路上的行駛速度大于在平直耕地上的行駛速度,試分析主要
原因。
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;功率的推導(dǎo)式P=Fv.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;功、功率、機(jī)械效率;分析、綜合能力.
【答案】(1)拖拉機(jī)靜止在水平地面時(shí),對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為L(zhǎng)5Xl()5pa;
(2)柴油機(jī)的熱效率為40%;
(3)拖拉機(jī)輸出功率一定,牽引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行駛速度大于在平直耕地
上的行駛速度。
【分析】(1)根據(jù)重力公式G=mg計(jì)算出拖拉機(jī)所受的重力;拖拉機(jī)靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的
壓力等于其重力,然后利用壓強(qiáng)公式求解;
(2)已知裝有小麥的拖拉機(jī)在水平地面上行駛時(shí)受到的阻力大小為拖拉機(jī)總重的0.2,算出拖拉機(jī)勻速
行駛時(shí)受到的阻力,利用二力平衡條件可求得柴油機(jī)受到的牽引力,再利用W=Fs可求得牽引力做的
功;
求出完全燃燒0.75kg柴油放出的熱量,利用公式可計(jì)算柴油機(jī)的效率的機(jī)械效率;
Q放
(3)因?yàn)橥侠瓩C(jī)平直耕地受到的阻力比平直公路的大,所以拖拉機(jī)在平直耕地上的牽引力大,由P=
上q=Fv得,拖拉機(jī)輸出功率一定,牽引力越大,速度越小。
tt
【解答】解:(1)對(duì)地面產(chǎn)生的壓力
F=G=mg=1.5X103kgX10N/kg=1.5X104N
對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)
5X1(?N
F1.5
P=-=1.5X10pa
S1000Xl0Tm2
(2)因?yàn)樵谒降孛嫔蟿蛩僦本€運(yùn)動(dòng),據(jù)二力平衡原理可知,拖拉機(jī)牽引力
F^=f=0.2G=0.2X1.5X1O4N=3X1Q3N
牛
柴油機(jī)的熱效率
cWFsSX/NXI3X1031rl
n=7-=-=-------------------------7--------=40%
Q1nq0.75kgX4.3X107/kg
(3)因?yàn)橥侠瓩C(jī)平直耕地受到的阻力比平直公路的大,所以拖拉機(jī)在平直耕地上的牽引力大,由P=
旦心=Fv得,拖拉機(jī)輸出功率一定,牽引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行駛速度大于
tt
在平直耕地上的行駛速度。
答:(1)拖拉機(jī)靜止在水平地面時(shí),對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.5Xl()5pa;
(2)柴油機(jī)的熱效率為40%;
(3)拖拉機(jī)輸出功率一定,牽引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行駛速度大于在平直耕地
上的行駛速度。
【點(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),要求靈活選用所學(xué)知識(shí)分析求解,
具有一定的難度。
9.(2024?南陽(yáng)二模)2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級(jí)地震。災(zāi)情牽動(dòng)了全國(guó)人民的
心,“甘”苦”共!河南社會(huì)各界迅速行動(dòng)馳援災(zāi)區(qū)!12月22日,五輛載滿河南愛(ài)心企業(yè)捐贈(zèng)的救災(zāi)
物資車(chē)輛從鄭州出發(fā)馳援甘肅。河南高速交警迅速行動(dòng),接力護(hù)送保通,全力保障運(yùn)送救災(zāi)物資車(chē)隊(duì)第
一時(shí)間奔赴災(zāi)區(qū)。其中一輛運(yùn)送救災(zāi)物資的6輪卡車(chē),卡車(chē)和物資的總質(zhì)量為93每個(gè)車(chē)輪與地面接觸
的面積為500cm2,當(dāng)它以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),卡車(chē)受到的阻力為車(chē)總重的0.03
倍。求:
(1)該車(chē)靜止時(shí),對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)若該卡車(chē)以柴油為燃料,該柴油機(jī)的效率為40%,則勻速行駛lOmin,卡車(chē)消耗柴油的質(zhì)量(q
=4.3X107J/kg,結(jié)果保留兩位小數(shù));
(3)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的吸氣沖程大都采用自然吸氣式,即活塞向下運(yùn)動(dòng),空氣在大氣壓的作用下進(jìn)入
氣缸。
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng);分析、綜合能力.
【答案】(1)該車(chē)靜止時(shí),對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為3Xl()5pa;
(2)卡車(chē)消耗柴油的質(zhì)量為1.88kg;
(3)大氣壓。
【分析】(1)水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于其重力,根據(jù)F=G總=m.恿g得出卡車(chē)對(duì)地面的壓力,
根據(jù)p=*求出卡車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)利用速度公式求出卡車(chē)lOmin通過(guò)的路程,然后利用亞=5$計(jì)算牽引力做的功;根據(jù)求
Q的
完全燃燒柴油放出的熱量,再利用Q放=mq求完全燃燒柴油的質(zhì)量;
(3)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),大氣壓大于氣缸內(nèi)的氣壓,所以空氣被壓進(jìn)氣缸。
【解答】解:(1)卡車(chē)和物資的總重力
G=mg=9X103kgX10N/kg=9X104N
卡車(chē)與地面的接觸面積
S=6X500cm3=3000cm2=0.3m2
靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于其重力,該車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
FG9X1Q4N
=3X105Pa
P至至F7
(2)勻速行駛lOmin,卡車(chē)通過(guò)的路
s=vt=72km/hX—h=12km=12000n
勻速行駛時(shí),處于平衡狀態(tài),卡車(chē)所受的牽引力等于阻力,所以
F牽引=f=O.03G=0.03X9X104N=2700N
牽引力所做的有用功
¥有=/牽引s=2700NX12000m=3.24X107J
卡車(chē)消耗柴油完全燃燒放出的熱量
n_W有.3.24X10。
-------40%-8.1X10J
柴油的質(zhì)量
_1^放=8.lxdj
柴油一一1.88kg
m14.3X107J/kg
(3)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),大氣壓大于氣缸內(nèi)的氣壓,所以空氣被壓進(jìn)氣缸。
答:(1)該車(chē)靜止時(shí),對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為3Xl()5pa;
(2)卡車(chē)消耗柴油的質(zhì)量為1.88kg;
(3)大氣壓。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查壓強(qiáng)、功和熱量的計(jì)算,同時(shí)考查二力平衡條件的應(yīng)用,具有較強(qiáng)的綜合性,屬于中
考?jí)狠S題,有一定難度。
10.(2024?薩爾圖區(qū)校級(jí)三模)新型混合動(dòng)力汽車(chē)具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),內(nèi)
燃機(jī)不工作,蓄電池向車(chē)輪輸送能量,當(dāng)需要高速行駛或蓄電池電能過(guò)低時(shí),內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng),既可以向車(chē)
輪輸送能量,又可以給蓄電池充電,車(chē)速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)試中,由內(nèi)燃機(jī)提供能
量,汽車(chē)以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,同時(shí)蓄電池的電能增加了5.12X求:
(1)汽車(chē)牽引力做的功;
(2)若所用燃料的熱值為4.5Xl()7j/kg,測(cè)試過(guò)程中消耗8kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒),則放出的總
熱量是多少;
(3)內(nèi)燃機(jī)的效率。
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0102030405060v/(kmh)
【考點(diǎn)】功的簡(jiǎn)單計(jì)算;熱值的簡(jiǎn)單計(jì)算;熱機(jī)的效率公式與計(jì)算.
【專題】計(jì)算題;比熱容、熱機(jī)、熱值;功、功率、機(jī)械效率.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【分析】(1)由圖象可知車(chē)速為50km/h時(shí)受到的阻力,汽車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力和牽引力是一對(duì)平
衡力,二力大小相等,
知道汽車(chē)勻速行駛的速度和時(shí)間,根據(jù)s=vt求出行駛的路程,根據(jù)W=Fs求出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做
的功;
(2)知道燃料的熱值和質(zhì)量,利用Q=mq求燃料完全燃燒放出的熱量;
(3)根據(jù)n=—X100%求出內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)化成電能的效率。
【解答】解:
(1)由丫=且可得,汽車(chē)行駛的路程:
t
s=vt=50km/hX0.5h=25km=2.5X104m,
由圖象可知,汽車(chē)速度為50km/h時(shí),所受阻力為4000N。
由于汽車(chē)勻速行駛,牽引力等于阻力。
汽車(chē)牽引力做的功:W牽=5$=4000NX2.5X104m=1X108J;
(2)燃料完全燃燒釋放的總熱量:
Q=mq=8kgX4.5X107J/kg=3.6X108J;
(3)內(nèi)燃機(jī)的效率:
w牽+W電X100%=[X]0町+5.12x107j義100%=42%。
3.6X108J
答:(1)汽車(chē)牽引力做的功為1X1()8J;
(2)放出的總熱量是3.6Xi()8j;
(3)內(nèi)燃機(jī)的效率為42%。
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了功的計(jì)算、熱量的計(jì)算以及熱機(jī)的效率等,是一道生活中的物理題,有其實(shí)用
價(jià)值,關(guān)鍵是公式及變形公式的靈活運(yùn)用,總體來(lái)說(shuō)難度不大。需要認(rèn)真審題,其中效率是內(nèi)燃機(jī)工作
時(shí)轉(zhuǎn)化成電能的效率。
考點(diǎn)卡片
1.運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性
【知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)】
1.選取的參照物不同,物體的運(yùn)動(dòng)情況就不同,所以物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。
2.相對(duì)靜止:若兩個(gè)物體以同樣快慢、向同一方向運(yùn)動(dòng),則它們是相對(duì)靜止的關(guān)系。
(1)卡車(chē)和聯(lián)合收割機(jī):以地面為參照物,二者都是運(yùn)動(dòng)的;以卡車(chē)為參照物,收割機(jī)是靜止的;以收
割機(jī)為參照物,卡車(chē)是靜止的。
(2)空中加油機(jī)和受油機(jī):以地面為參照物,二者都是運(yùn)動(dòng)的;以加油機(jī)為參照物,受油機(jī)是靜止的;
以受油機(jī)為參照物,加油機(jī)也是靜止的。
【命題方向】
所選參照物與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系.
例:甲、乙兩同學(xué)以相同的速度同向騎行在濱河大道上,分別以乙同學(xué)、大道兩旁的房屋為參照物,甲同
學(xué)的狀態(tài)()
A.都是運(yùn)動(dòng)的
B.都是靜止的
C.運(yùn)動(dòng)、靜止
D.靜止、運(yùn)動(dòng)
分析:物體相對(duì)于參照物的位置變化了,物體就是運(yùn)動(dòng)的;物體相對(duì)于參照物的位置不變,物體就是靜止
的。
解析:解:甲、乙兩同學(xué)以相同的速度同向運(yùn)動(dòng),以乙同學(xué)為參照物,甲同學(xué)和乙同學(xué)的位置沒(méi)有發(fā)生變
化,甲同學(xué)是靜止的;
以道路兩旁的房屋為參照物,甲同學(xué)的位置發(fā)生變化,甲同學(xué)是運(yùn)動(dòng)的。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定,關(guān)鍵取決于所選取的參照物。所選取的參照物不同,得到的結(jié)論也不
一定相同。這就是運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。
【解題方法點(diǎn)撥】
運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性意味著物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于所選參照物,不同的參照物可能導(dǎo)致不同的描述。
2.質(zhì)量的概念與特性
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量,通常用字母m表示,是度量物體在同一地點(diǎn)重力勢(shì)能和動(dòng)能大小的物理量,
是描述物體的慣性的物理量,是決定物體受力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化難易程度的唯一因素.
質(zhì)量是物體的一種基本屬性,與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無(wú)關(guān).單位不同于重量.質(zhì)
量大,物體含有物質(zhì)多;質(zhì)量小,物體含有物質(zhì)少.
【命題方向】
命題角度①:質(zhì)量大小的變化;②質(zhì)量是物體的一種屬性。
例:我國(guó)航天事業(yè)高速發(fā)展!2022年12月4日,神舟十四號(hào)載人飛船返回艙成功著陸東風(fēng)著陸場(chǎng)。神舟
十四號(hào)航天員穿著的航天服從空間站返回地面后,其質(zhì)量()
A.變大
B.變小
C.不變
D.無(wú)法判斷
分析:物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量。質(zhì)量是物體本身的一種屬性,與物體的形狀、狀態(tài)、位置和溫度無(wú)關(guān)。
解析:解:神舟十四號(hào)航天員穿著的航天服從空間站返回地面后,位置發(fā)生變化,所含物質(zhì)的多少不變,
其質(zhì)量不變。
故選:Co
點(diǎn)評(píng):理解質(zhì)量的概念,掌握質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性,它不隨物體的形狀、位置、狀態(tài)、溫度的改變而改
變是解答此題的關(guān)鍵。
【解題方法點(diǎn)撥】
概念性知識(shí),牢記即可。
3.力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)改變物體的形狀:力可以直接作用于物體,導(dǎo)致其形狀發(fā)生變化。例如,當(dāng)我們用力拉彈簧時(shí),彈
簧會(huì)被拉長(zhǎng);或者當(dāng)我們用力擠壓一個(gè)氣球時(shí),氣球會(huì)變癟。這些現(xiàn)象都是力作用于物體,使其形狀發(fā)生
改變的例子。
(2)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):力不僅可以改變物體的形狀,還能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化包
括速度的大小、方向,或者是物體由靜止到運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)到靜止的轉(zhuǎn)變。例如,當(dāng)我們用手推一個(gè)靜止的
課本時(shí),課本會(huì)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),這表明力改變了課本的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【命題方向】
理解力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),能結(jié)合生活中的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行分析。
例:如圖所示,鉛球由a處向右上方推出,在空中劃出一道弧線后落到地面b處,鉛球
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