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专题4.3 初中力热综合计算题
知识回顾
解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
典例突破
【例题1】(2019河南)在2018上海国际新能源汽车展上,各款车型争奇斗艳。参展的新能源汽车大部分为电动汽车,其动力主要来源于电动机,如图所示是一款新型电动汽车,请你根据下面的数据进行计算:
(1)若汽车质量为960kg,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2,汽车静止在水平地面上时,它对地面的压强多大(g=l0N/kg)
(2)该电动汽车内部的电池电压为75V,额定电流为100A,电动机工作时可以把80%的电能转化为动能,汽车以额定功率匀速行驶,当速度为36km/h时,所受平均阻力是多少?
(3)普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%.如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km,与普通汽车相比大约可以节省多少汽油?(汽油的热值是4.6×107J/kg,结果保留一位小数)
【例题2】(2019内蒙古通辽)我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为400N,汽车在此过程中发动机热机效率为48%,汽油的热值q=4.6×107J/kg。在该段测试过程中:
(1)汽车的功率为多少?
(2)燃烧了多少汽油?(计算结果保留两位小数)
中考达标训练题
1.(2019湖南省邵阳)如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5kg,内底面积为180cm2.有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上,测得壶中水深15cm,初温20℃.请你通过计算回答:
(1)此时水和热水壶的总质量是多少?
(2)加热前水对壶底的压强多大?
(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收多少热量?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
2.(2018开封)五一假期,小红全家驾车从郑州市到开封市通许县游玩,出发前,爱学习的小红收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算.计算时需要的物理常量g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg.
(1)如果你仔细观察的话,可以发现汽车的尾翼是____表面比较平,___表面的弧度大些。这和飞机的机翼是相反的。在汽车高速运动时,这种形状的尾翼会产生一个向下的压力,增加轮胎的抓地力,缩小刹车距离。该轿车静止时(车上无人)对水平地面的压强为_____Pa。
(2)该轿车匀速行驶lkm牵引力所做的功是多少J?
(3)郑州到通许消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量是多少J?
3.(2018海南)当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答:在此过程中,水吸收了多少热量?[水的比热容为4.2×103 J/(kg℃),水的密度为1.0×103 kg/m3]
4.(2019贵州模拟题)一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中
⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?
⑵若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?
⑶若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?(q汽油=4.6×107J/kg)
5.(2018云南)某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表.在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L.测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进.之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象,如图所示.
驱动模式
纯电动
启动、低速
油电混动
中速
纯燃油
高速
汽车质量
1200kg
车轮与地面总接触面积
0.096m3
(1)由图象可知,车速越 ,制动距离越长.
(2)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)
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