力学与热学计算题综合-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

力学与热学计算题综合 一、计算题 1．如图所示是某新能源公交车，某次满载时的总质量为12t，在5min内水平匀速行驶了4.5km，所燃烧的天然气其热值为³。该公交车在这5min的运动中，求： （1）该公交车水平行驶的平均速度是多少？ （2）该车匀速行驶时的输出功率恒为90kW，在这5min内，若公交车受到的阻力恒定，则该公交车的牵引力做的功是多少？牵引力的大小等于多少？ （3）此运动中完全燃烧了天然气，求发动机的效率是多少？    2．如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S=3.0×10-3m2），活塞冲程长度为L=0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa，活塞以n=1380次/分钟做往复运动，活塞往复运动两次，对外做功一次。求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）燃气对活塞做一次功的大小； （3）汽油机在此工作状态下的功率； （4）如果此工作状态下每分钟消耗10g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg，不计摩擦）    3．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，用氢燃料给20kg的水加热，同时绘制了如图所示加热过程中水温随时间变化的图线，氢燃料的热值为1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/（kg •℃），求： （1）经过6min时间加热，水吸收的热量； （2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （3）氢燃料新能源公交车在不少城市投放使用，若氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使恒定功率为140kW的公交车匀速行驶多长时间。 4．2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为1.5×10﹣2m2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强； （2）求智能机器人在0~6s内行走的路程； （3）在0~6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做的功； （4）在0~6s内，智能机器人牵引力做功的功率。 5．质量为75kg的李师傅，一只脚与地面的接触面积是，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若李师傅在30s内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求： （1）未拉绳前，李师傅双脚站立时对地面的压强是多少？ （2）李师傅做功的功率是多少？ （3）李师傅竖直向下拉绳子自由端运送货物时，滑轮组的机械效率最大值是多少？（保留两位有效数字） 6．质量1500kg，轮胎与地面的总接触面积为0.1m2的轿车，在平直公路上行驶的45s内，其速度v、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s轿车运动的路程为100m，整个过程耗油80g。（g=10N/kg，q=4.6×107J/kg）求： （1）轿车静止时对水平地面的压强； （2）动力F做的总功； （3）整个过程发动机的效率。    7．如图所示的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。先用水平力F＝20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升。求： （1）物体A受到的摩擦力； （2）若物体B上升高度为0.3m，水平力F做的功； （3）滑轮组的机械效率。 8．2022年4月，一头质量为的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，已知滑轮组中动滑轮总重为，救援人员用拉力拉动细绳，在时间内，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升。若不计摩擦、轻质布兜重和绳重，求： （1）救援人员的拉力； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 9．如图所示，用40N的水平拉力F拉滑轮，使物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，若不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦。求： （1）物体A与地面之间的摩擦力； （2）5s内拉力F所做的功； （3）绳子拉物体A的功率。    10．图甲为某风景区中的一段盘山公路。以汽油为燃料的观光汽车，重为6×104N，沿该盘山公路（盘山公路近似处理为如图乙所示的斜面）以36km/h的速度匀速行驶，经过10min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9×103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q＝4.5×107J/kg，求： （1）汽车上山时牵引力的功率为多大？ （2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？ （3）若山高为0.45km，该斜面的机械效率是多少？    11．