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2024年中考最后一周须特练难度大费时间的二十五个物理压轴专题
专题17. 力学热学体系综合计算类的难题
1. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机效率是多少?
2. 如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。这辆车的质量为1440kg,轮胎与地面的总接触面积为0.12m2,充满电后可储存电能30kW·h,其中有80%的电能可转化为汽车的机械能。某次该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N。(g取10N/kg,q燃油=4×107J/kg)求:
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该车充满电后平直路面上匀速行驶时,可以行驶多少小时?
(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?
3. 食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[]
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升?(取)
4. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q氢=1.4×108J/kg。)问:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢能源公交车的效率是多少?
5. 新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2,最高时速可达180km/h,此时车的功率为90kW。(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)电动车的质量;
(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,匀速行驶时所受的阻力;
(3)在(2)的条件下,车的电动机效率为90%,匀速行驶4.6km,消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
6. 一辆5G无人环卫车,质量为460kg,车与地面的总接触面积为200cm2,在水平路面上匀速直线行驶过程中阻力为车所受重力的,g取10N/kg。
(1)该车静止时对水平路面的压强是多大?
(2)该车在水平路面上沿直线匀速行驶3000m时,牵引力做了多少功?若功率相同的燃油汽车以相同的速度行驶相同的路程,消耗的汽油为0.6kg,此燃油汽车的效率是多少?(q汽=4.6×107J/kg)
7. (2023辽宁本溪)某款环保能源汽车——氢能重卡,它满载时总质量为50t,车轮总着地面积为,采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中,汽车以300kW的输出功率,在水平公路上匀速直线行驶了20min,汽车发动机的效率为75%。(g取10N/kg,取)求:
(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为多少焦耳;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量。
8. (2023辽宁抚顺)铁岭市对大通街路面改造的过程中,使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t,履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m,行驶中受到的阻力为104N(g取10N/kg,燃料热值q取4.5×107J/kg)求:
(1)空载运输车静止时对水平路面的压强;
(2)这次运送中,运输车发动机的功率;
(3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是40%,10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
9. (2023辽宁锦州)我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t.车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取,)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发