专项04 热机与热机效率计算（重难点训练）物理沪科版2024九年级全一册

专项04 热机与热机效率计算 一．内燃机工作循环、做功次数的计算(共6小题) 二．烧水效率计算(共4小题) 三．热机效率计算(共9小题) 一．内燃机工作循环、做功次数的计算(共6小题) 1．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，该柴油机一个工作循环中活塞往复运动 次，对外做功 次 2．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机10s对外做功200次，则汽油机的飞轮速度为 r/min。 3．（24-25九年级上·四川达州·期末）由奇瑞汽车生产的四冲程发动机，在研发过程中，都会经过苛刻的测试，飞轮以5400r/min的高转速持续工作近200h；让“中国造”发动机具有出色的可靠性、耐久性、稳定性。发动机的活塞在此次挑战中每秒钟经过 个冲程，对外做功 次。 4．（25-26九年级上·陕西榆林·阶段练习）汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是∶吸气冲程、 、做功冲程、 。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，1s内该汽油机完成 个冲程，对外做功 次。 5．（25-26九年级上·山东日照·开学考试）如题图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程，在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的 大，汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成 个冲程。 6．（25-26九年级上·全国·课后作业）四冲程内燃机的一个工作循环有4个冲程，每完成1个工作循环，活塞往复运动2次，飞轮转 转，对外做功1次。现有一单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机在1s内飞轮转 转，完成 个工作循环，对外做功 次。 二．烧水效率计算(共4小题) 7．（25-26九年级上·广西南宁·开学考试）小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m³，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×10⁷J/m³，求： (1)壶中水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)用天然气烧水时的效率。 8．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 9．（2025·江苏苏州·二模）周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： (1)水吸收的热量为多少焦? (2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦? (3)卡式炉的加热效率为多少? 10．（25-26九年级上·山西太原·开学考试）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 三．热机效率计算(共9小题) 11．（24-25九年级上·河南安阳·阶段练习）小明爸爸开着汽车进行自驾旅游，小汽车以108km/h速度行驶了2h，从油量指示表上估计出消耗约12kg。汽油热值。若该过程汽油机的效率达36％。求： (1)汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机输出的有用功； (3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 12．（24-25九年级上·福建厦门·期中）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冲程长度为，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为，活塞以1200次/分钟做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次，求： (1)汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； (2)汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率； (3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。（，不计摩擦，结果保留两位有效数字） 13．（24-25九年级上·辽宁辽阳·期中）如图，是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量250kg的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为900N，消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少？ 14．（2025·辽宁丹东·二模）据统计，我国家庭轿车的普及率已接近50%，一辆质量为1.2t的普通家用小轿车在平直公路上以90km/h的速度行驶1h，小轿车行驶过程中受到的阻力为车重的0.1倍，小轿车使用的汽油发动机效率为30%。（汽油的热值为4.0×10⁷J/kg，g取10N/kg）求： (1)小轿车牵引力做的功； (2)小轿车牵引力的功率； (3)小轿车消耗汽油的质量。 15．（2025·山东潍坊·二模）油电混动汽车是指同时装备有两种动力源（热动力源和电动力源）的汽车。当某油电混合动力汽车高速行驶或蓄电池电量过低时，汽油机就会启动，带动发电机给蓄电池充电，蓄电池向驱动电机输送能量驱动汽车前进，其工作原理如图所示。在某次测试中，该车以80km/h的速度水平匀速直线行驶了60min，消耗5kg汽油，该过程中汽车所受阻力恒为1000N。已知该汽油机的效率为40%，汽油的热值为4.6×107J/kg，求该测试过程中： (1)燃料完全燃烧释放的热量； (2)汽车克服阻力做的功； (3)蓄电池增加的电能（忽略充电、供电过程中的能量损失）。 16．（2025·湖北·三模）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时，内燃机启动，既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则： (1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？（燃油的热值为4.6×107J/kg） (2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 17．（25-26九年级上·上海·阶段练习）小明一家假期自驾去外地旅游。行驶在高速公路上时，小明爸爸发现汽车仪表盘显示油量较少，大家担心是否能行驶到下一个服务区。 小明通过网络搜索到了以下信息：（a）小明爸爸驾驶的汽车油箱总容量50L。目前显示油量还剩10%。（b）汽油密度 800kg/m³，汽油的热值为 4.7×107J/kg，（c）汽车发动机的效率一般在 20%左右。（d）目前距离最近的服务区还有 30 千米。（e）汽车匀速行驶时的总阻力约为1000N。 请根据以上信息计算并判断： (1)这辆汽车匀速行驶30km，发动机牵引力所做的功； (2)汽车油箱内所剩的汽油完全燃烧，可以放出多少热量； (3)假设汽车保持平稳匀速行驶，小明一家能否顺利到达服务区。 18．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）1860年法国人勒努瓦发明了世界上第一台内燃机，它通过煤气燃烧产生热能和动力，热效率为4.5%，低于当时的蒸汽机水平。到了2000年，发动机精确喷油下的热效率达到了30%，后经多年发展汽油机的效率多在28%-33%。某款国产165型单缸四冲程汽油机，该汽油机的汽缸横截面积为 40cm2， 活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 1.0×106Pa,"飞轮的转速是2400r/ min。求: (1)这种汽油机燃气对活塞的平均压力； (2)这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； (3)如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机作为动力机（设每个缸提供的功率均相同），若该汽油机的效率为40%，当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶54km，需消耗汽油多少 kg?（结果保留一位小数，汽油的热值为 4.6×107J/kg） 19．（2025·黑龙江大庆·二模）混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。某款油电混合动力小汽车，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。 (1)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，则牵引力做的功是多少？ (2)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，，q汽油=4.6×107J/kg） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项04 热机与热机效率计算 一．内燃机工作循环、做功次数的计算(共6小题) 二．烧水效率计算(共4小题) 三．热机效率计算(共9小题) 一．内燃机工作循环、做功次数的计算(共6小题) 1．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，该柴油机一个工作循环中活塞往复运动 次，对外做功 次 【答案】 2 1 【详解】[1][2]四冲程柴油机，一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2圈，经过4个冲程，只有做功冲程对外做功1次。 2．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机10s对外做功200次，则汽油机的飞轮速度为 r/min。 【答案】 压缩 2400 【详解】[1]由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 [2]在汽油机的一个工作循环中，飞轮转动2r，对外做功1次。若汽油机10s对外做功200次，则1min对外做功的次数为200次×6=1200次 则汽油机飞轮1min转动的转数为2r×1200=2400r 即飞轮的转速为2400r/min。 3．（24-25九年级上·四川达州·期末）由奇瑞汽车生产的四冲程发动机，在研发过程中，都会经过苛刻的测试，飞轮以5400r/min的高转速持续工作近200h；让“中国造”发动机具有出色的可靠性、耐久性、稳定性。发动机的活塞在此次挑战中每秒钟经过 个冲程，对外做功 次。 【答案】 180 45 【详解】[1][2]热机一个工作循环飞轮转两圈，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮的转速为5400r/min，即每秒钟飞轮转90转，完成45个工作循环，完成180个冲程，对外做功45次。 4．（25-26九年级上·陕西榆林·阶段练习）汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是∶吸气冲程、 、做功冲程、 。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，1s内该汽油机完成 个冲程，对外做功 次。 【答案】 压缩冲程 排气冲程 120 30 【详解】[1][2]一台单缸四冲程汽油机正常工作一个工作循环，经历吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，四个冲程。 [3][4]因为四冲程内燃机飞轮转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次。由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，即每秒钟转60圈，所以完成120个冲程，做功30次。 5．（25-26九年级上·山东日照·开学考试）如题图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程，在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的 大，汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成 个冲程。 【答案】 压缩 比热容 100 【详解】[1]由题图可知，图中进排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程。 [2]在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的比热容大。根据比热容的定义，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，冷却效果更好，所以用水作为冷却剂。 [3]已知飞轮每转2次，完成四个冲程，则飞轮每秒钟转50转，则每秒完成100个冲程。 6．（25-26九年级上·全国·课后作业）四冲程内燃机的一个工作循环有4个冲程，每完成1个工作循环，活塞往复运动2次，飞轮转 转，对外做功1次。现有一单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机在1s内飞轮转 转，完成 个工作循环，对外做功 次。 【答案】 2 20 10 10 【详解】[1][2][3][4]内燃机一个工作循环活塞往复2次，飞轮转动2周，做功1次，完成4个冲程；该单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，即20r/s，则该汽油机在1s内飞轮转20转，完成10个工作循环，对外做功10次。 二．烧水效率计算(共4小题) 7．（25-26九年级上·广西南宁·开学考试）小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m³，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×10⁷J/m³，求： (1)壶中水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)用天然气烧水时的效率。 【答案】(1)5.04×10⁵ J (2)7.2×10⁵ J (3)70% 【详解】（1）质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时吸收的热量为 （2）0.02m³的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=Vq=0.02m3×3.6×10⁷J/m³=7.2×105J （3）用天然气烧水时的效率为 8．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量为 则水吸收的热量 （2）得到太阳辐射的能量为 每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为，则集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则可以节约天然气的体积 9．（2025·江苏苏州·二模）周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： (1)水吸收的热量为多少焦? (2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦? (3)卡式炉的加热效率为多少? 【答案】(1)8.4×105J (2)1.2×106J (3)70% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为 （3）卡式炉的加热效率为 10．（25-26九年级上·山西太原·开学考试）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 【答案】(1)3.78×105J (2)3.4×106J (3) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）木炭完全燃烧放出的热量 （3）由可得，燃气完全燃烧放出的热量 根据可得，需要燃气的质量 三．热机效率计算(共9小题) 11．（24-25九年级上·河南安阳·阶段练习）小明爸爸开着汽车进行自驾旅游，小汽车以108km/h速度行驶了2h，从油量指示表上估计出消耗约12kg。汽油热值。若该过程汽油机的效率达36％。求： (1)汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机输出的有用功； (3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 【答案】(1)5.4×108J (2)1.944×108J (3)900N 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量 （2）汽车发动机输出的有用功 （3）由得，汽车运动的路程为 由得，汽车受到的牵引力为 由平衡力得，汽车匀速行驶过程中所受的阻力 12．（24-25九年级上·福建厦门·期中）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冲程长度为，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为，活塞以1200次/分钟做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次，求： (1)汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； (2)汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率； (3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。（，不计摩擦，结果保留两位有效数字） 【答案】(1)360J (2)3600W (3)23% 【详解】（1）做功冲程燃气的平均压力为，活塞冲程长度为，则对外做的一次功的大小 （2）活塞以1200次/分钟做往复运动，由于活塞往复运动2次，对外做一次功，则1min对外做功600次，所以1min内做功的功率 （3）每分钟消耗20g汽油，完全燃烧放出热量 汽油机把内能转化为机械能的效率 13．（24-25九年级上·辽宁辽阳·期中）如图，是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量250kg的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为900N，消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少？ 【答案】(1)1.8×108J (2)72℃ (3)60km 【详解】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题可知废气的能量为 即水吸收的热量为 由可知，水升高的温度为 标准大气压下水的沸点为100℃，而废水的末温 因此废水实际升高的温度为72℃。 （3）已知汽油机的效率为30%，由可知，汽车做的有用功为 汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力，由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力为 根据可知，汽车通过的路程为 14．（2025·辽宁丹东·二模）据统计，我国家庭轿车的普及率已接近50%，一辆质量为1.2t的普通家用小轿车在平直公路上以90km/h的速度行驶1h，小轿车行驶过程中受到的阻力为车重的0.1倍，小轿车使用的汽油发动机效率为30%。（汽油的热值为4.0×10⁷J/kg，g取10N/kg）求： (1)小轿车牵引力做的功； (2)小轿车牵引力的功率； (3)小轿车消耗汽油的质量。 【答案】(1) (2) (3)9kg 【详解】（1）小轿车匀速行驶时受力平衡，牵引力 行驶距离 牵引力做功 （2）小轿车牵引力的功率 （3）汽油完全燃烧放出的热量为 则小轿车消耗汽油的质量 15．（2025·山东潍坊·二模）油电混动汽车是指同时装备有两种动力源（热动力源和电动力源）的汽车。当某油电混合动力汽车高速行驶或蓄电池电量过低时，汽油机就会启动，带动发电机给蓄电池充电，蓄电池向驱动电机输送能量驱动汽车前进，其工作原理如图所示。在某次测试中，该车以80km/h的速度水平匀速直线行驶了60min，消耗5kg汽油，该过程中汽车所受阻力恒为1000N。已知该汽油机的效率为40%，汽油的热值为4.6×107J/kg，求该测试过程中： (1)燃料完全燃烧释放的热量； (2)汽车克服阻力做的功； (3)蓄电池增加的电能（忽略充电、供电过程中的能量损失）。 【答案】(1)2.3×108J (2)8×107J (3)1.2×107J 【详解】（1）这些燃料完全燃烧释放的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J （2）汽车以80km/h的速度水平匀速直线行驶了60min，则汽车行驶的路程为s=vt=80km/h×1h=80km=8×104m 在该次测试中，汽车所受阻力恒为1000N，根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即F=f=1000N 则汽车牵引力做的功为W=Fs=1000N×8×104m=8×107J （3）内燃机获得的有用功W有=ηQ放=40%×2.3×108J=9.2×107J 则此过程中使蓄电池增加的电能为ΔE=W有-W=9.2×107J-8×107J=1.2×107J 16．（2025·湖北·三模）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时，内燃机启动，既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则： (1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？（燃油的热值为4.6×107J/kg） (2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 【答案】(1) (2) (3)40% 【详解】（1）内燃机消耗燃油2.5kg，燃油放出的热量为 （2）由图像可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900N，因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力 汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h，行驶的距离为 该汽车测试行驶中牵引力做的功为 （3）蓄电池增加的电能为 有效利用的能量为 内燃机的效率为 17．（25-26九年级上·上海·阶段练习）小明一家假期自驾去外地旅游。行驶在高速公路上时，小明爸爸发现汽车仪表盘显示油量较少，大家担心是否能行驶到下一个服务区。 小明通过网络搜索到了以下信息：（a）小明爸爸驾驶的汽车油箱总容量50L。目前显示油量还剩10%。（b）汽油密度 800kg/m³，汽油的热值为 4.7×107J/kg，（c）汽车发动机的效率一般在 20%左右。（d）目前距离最近的服务区还有 30 千米。（e）汽车匀速行驶时的总阻力约为1000N。 请根据以上信息计算并判断： (1)这辆汽车匀速行驶30km，发动机牵引力所做的功； (2)汽车油箱内所剩的汽油完全燃烧，可以放出多少热量； (3)假设汽车保持平稳匀速行驶，小明一家能否顺利到达服务区。 【答案】(1) (2) (3)能 【详解】（1）汽车在公路上匀速行驶时，发动机提供的牵引力等于汽车所受的阻力，即 汽车匀速行驶的距离 故汽车发动机牵引力做的功 （2）根据题意可知，油箱内剩余的汽油体积 剩余的汽油的质量 这部分汽油完全燃烧释放的热量 （3）汽油完全燃烧释放的热量通过发动机对外做的功 故小明一家能顺利到达服务区。 18．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）1860年法国人勒努瓦发明了世界上第一台内燃机，它通过煤气燃烧产生热能和动力，热效率为4.5%，低于当时的蒸汽机水平。到了2000年，发动机精确喷油下的热效率达到了30%，后经多年发展汽油机的效率多在28%-33%。某款国产165型单缸四冲程汽油机，该汽油机的汽缸横截面积为 40cm2， 活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 1.0×106Pa,"飞轮的转速是2400r/ min。求: (1)这种汽油机燃气对活塞的平均压力； (2)这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； (3)如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机作为动力机（设每个缸提供的功率均相同），若该汽油机的效率为40%，当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶54km，需消耗汽油多少 kg?（结果保留一位小数，汽油的热值为 4.6×107J/kg） 【答案】(1)4000N (2)4800W (3)5.6kg 【详解】（1）燃气对活塞的平均压力 （2）四冲程汽油机飞轮每转2圈做功1次。飞轮转速为2400r/min，每分钟做功次数为次 每次做功 总功功率 （3）汽车行驶时间 四个缸总功率 总机械功 汽油燃烧放热 消耗汽油质量 19．（2025·黑龙江大庆·二模）混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。某款油电混合动力小汽车，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。 (1)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，则牵引力做的功是多少？ (2)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，，q汽油=4.6×107J/kg） 【答案】(1) 1.7×10⁸ J (2) 6.6×10⁵ J 【详解】（1）汽车匀速行驶时，处于平衡状态，牵引力与平均阻力大小相等为 牵引力做功为 （2）消耗汽油的质量为 汽油完全燃烧放出的热量为 内燃机输出的有用能量为 蓄电池增加的能量为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $