寒假作业06 热学计算（巩固培优）寒假作业06 热学计算（巩固培优）九年级物理新教材沪科版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 热学计算 一、吸放热计算 1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0) 2、放热公式：Q放=cm(t0-t) 　 二、燃烧热计算 Q=mq=Vq 3、 效率计算 η＝×100% 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．某汽车厂家在新车性能测试中，让测试车在一段平直的公路上匀速行驶，测量车受到的平均阻力是，消耗燃油（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度，热值，求： (1)测试车牵引力所做的功； (2)燃油完全燃烧放出的热量； (3)测试车的热机效率。 2．某家用汽车重为，当车以100km/h的速度在平直公路上匀速直线行驶了，消耗汽油，期间受到的阻力为车重的8%。已知汽油的热值为，在此过程中，求： (1)汽车行驶克服阻力所做的功； (2)汽油完全燃烧所放出的热量； (3)汽车发动机的效率约是多少。 3．如图所示为我国自行设计研制的“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机工作，效率可达。在这种情况下，飞机飞行消耗燃油的质量为。已知燃油的热值为。在本次飞行过程中，求： (1)燃油完全燃烧放出的热量为多少J? (2)飞机输出的机械能为多少J? (3)每台发动机输出的功率为多少? 4．小慧同学阅读了某汽车发动机说明书后，将其内燃机的能量流向制成如图所示，该车匀速直线行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示 (1)请根据图中的信息，分析该内燃机的效率为 。 (2)若汽车按此效率以50km/h的速度匀速直线行驶1h，汽车牵引力做功多少焦耳？需要汽油完全燃烧放出的能量是多少？ 5．无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，是以燃油驱动汽车。该车在一段平直的公路上匀速行驶了5km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为35%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg） (1)求1.2kg汽油完全燃烧放出的热量。 (2)求该汽车发动机做的有用功。 (3)求该汽车在这段运动中所受的阻力。 (4)汽车排出的尾气污染了空气，破坏了环境，你的合理化建议是什么？ 6．“雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力。 (2)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量。（柴油的热值q取） 7．如图所示是某混动汽车，其发动机热机效率高约40%（忽略其电能回收过程）。已知该车在某平直测试路面上匀速行驶了一段路程，消耗了1kg汽油。发动机的牵引力恒为1000N，所使用的汽油热值约为。求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车在该过程中行驶的路程。 8．小悟在学习了“内能”相关知识后，想粗略测量家里燃气灶的效率，于是她找来爸爸帮忙。在一次用燃气灶烧水时，使5kg的水从20℃升高到70℃。爸爸通过计算告诉她燃烧了50g的煤气，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)50g煤气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 1．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为60mm，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮的转速是。 (1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； (2)如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为） 1．为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km，这个过程中受到的阻力为1200N，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q柴油＝4×107J/kg，当地大气压为1个标准大气压]求： (1)战车的牵引力在这10min里做的功； (2)这辆战车发动机的热机效率； (3)若发动机所做额外功的20%的能量，全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收，水温可以升高多少℃。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 热学计算 一、吸放热计算 1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0) 2、放热公式：Q放=cm(t0-t) 　 二、燃烧热计算 Q=mq=Vq 3、 效率计算 η＝×100% 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．某汽车厂家在新车性能测试中，让测试车在一段平直的公路上匀速行驶，测量车受到的平均阻力是，消耗燃油（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度，热值，求： (1)测试车牵引力所做的功； (2)燃油完全燃烧放出的热量； (3)测试车的热机效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于测试车匀速行驶，牵引力等于阻力，即 距离 牵引力做功 （2）燃油质量 燃油完全燃烧放出的热量 （3）热机效率 。 2．某家用汽车重为，当车以100km/h的速度在平直公路上匀速直线行驶了，消耗汽油，期间受到的阻力为车重的8%。已知汽油的热值为，在此过程中，求： (1)汽车行驶克服阻力所做的功； (2)汽油完全燃烧所放出的热量； (3)汽车发动机的效率约是多少。 【答案】(1) (2) (3)39.1% 【详解】（1）汽车行驶过程所受阻力 路程 克服阻力所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）汽车发动机的效率 3．如图所示为我国自行设计研制的“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机工作，效率可达。在这种情况下，飞机飞行消耗燃油的质量为。已知燃油的热值为。在本次飞行过程中，求： (1)燃油完全燃烧放出的热量为多少J? (2)飞机输出的机械能为多少J? (3)每台发动机输出的功率为多少? 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据燃料完全燃烧放热公式，其中燃油质量 燃油热值，则 （2）发动机效率，根据效率公式，可得飞机输出的机械能 （3）飞行时间 四台发动机的总功率为 每台发动机的功率为 4．小慧同学阅读了某汽车发动机说明书后，将其内燃机的能量流向制成如图所示，该车匀速直线行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示 (1)请根据图中的信息，分析该内燃机的效率为 。 (2)若汽车按此效率以50km/h的速度匀速直线行驶1h，汽车牵引力做功多少焦耳？需要汽油完全燃烧放出的能量是多少？ 【答案】(1) 25% (2) ， 【详解】（1）由图得，该内燃机的效率 （2）由图像得，当汽车速度为50km/h时，汽车受到的阻力为2000N，因为汽车匀速直线行驶，所以汽车处于平衡状态，牵引力等于阻力，即 汽车在1h内行驶的距离为 汽车牵引力做的功为 根据效率公式，可得需要汽油完全燃烧放出的能量 5．无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，是以燃油驱动汽车。该车在一段平直的公路上匀速行驶了5km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为35%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg） (1)求1.2kg汽油完全燃烧放出的热量。 (2)求该汽车发动机做的有用功。 (3)求该汽车在这段运动中所受的阻力。 (4)汽车排出的尾气污染了空气，破坏了环境，你的合理化建议是什么？ 【答案】(1)5.4×107J (2)1.89×107J (3)3780N (4)见解析 【详解】（1）已知汽油的质量m=1.2kg，汽油的热值q=4.5×107J/kg。1.2kg汽油完全燃烧放出的热量Q放= mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J （2）已知汽油机的效率η=35%，汽油完全燃烧放出的热量Q放=5.4×107J。汽车发动机做的有用功W有用=η×Q放=35%×5.4×107J=1.89×107J （3）已知汽车行驶的距离s=5km=5000m 汽车发动机做的有用功W有用= 1.89×107J，汽车发动机的牵引力所做的功等于有用功，即W牵引= W有用。根据功的计算公式W = Fs可得，汽车的牵引力 因为汽车在平直的公路上匀速行驶，所以汽车处于平衡状态，其受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。所以，该汽车在这段运动中所受的阻力 f=F=3780N （4）汽车排出的尾气会污染空气，为了保护环境，可以提出以下合理化建议： 1. 开发和使用新能源汽车，如电动汽车、太阳能汽车等，减少或消除尾气排放。 2. 改进内燃机技术，提高燃油的燃烧效率，减少有害物质的产生。 3. 提倡绿色出行，多乘坐公共交通工具，减少私家车的使用。 6．“雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力。 (2)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量。（柴油的热值q取） 【答案】(1) (2)4500kg 【详解】（1）“雪龙2号”的最大航速为 由得，破冰时的牵引力为 （2）“雪龙2号”以最大功率工作1小时所做的有用功为 根据得，柴油完全燃烧放出的总热量为 根据得，每小时消耗柴油的质量为 7．如图所示是某混动汽车，其发动机热机效率高约40%（忽略其电能回收过程）。已知该车在某平直测试路面上匀速行驶了一段路程，消耗了1kg汽油。发动机的牵引力恒为1000N，所使用的汽油热值约为。求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车在该过程中行驶的路程。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）这些汽油完全燃烧放出的热量 （2）发动机对外做的有用功为 汽车在该过程中行驶的路程 8．小悟在学习了“内能”相关知识后，想粗略测量家里燃气灶的效率，于是她找来爸爸帮忙。在一次用燃气灶烧水时，使5kg的水从20℃升高到70℃。爸爸通过计算告诉她燃烧了50g的煤气，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)50g煤气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 【答案】(1)1.05×10⁶ J (2)2.1×10⁶ J (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）50g煤气完全燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 1．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为60mm，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮的转速是。 (1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）； (2)如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为） 【答案】(1)2.12 kW (2)18% 【详解】（1）飞轮转速 四冲程汽油机每两转完成一个工作循环，有一次做功冲程，故每秒做功次数为 汽缸直径 活塞面积 做功冲程燃气平均压强，平均压力 活塞冲程长 一个做功冲程做功 已知，，根据可得，功率 （2）满负荷工作时每分钟消耗汽油质量 汽油燃烧值。每分钟总热能输入 每分钟有用机械功 效率 1．为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km，这个过程中受到的阻力为1200N，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q柴油＝4×107J/kg，当地大气压为1个标准大气压]求： (1)战车的牵引力在这10min里做的功； (2)这辆战车发动机的热机效率； (3)若发动机所做额外功的20%的能量，全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收，水温可以升高多少℃。 【答案】(1)3.6×106J (2)30% (3)80℃ 【详解】（1）因为战车做匀速直线运动，所以牵引力F与阻力f是一对平衡力，即 战车发动机在这10min里做的功为 （2）0.3kg柴油完全燃烧放出的热量为 战车发动机的热机效率为 （3）发动机所做额外功为 水吸收的热量为 根据公式可得水升高的温度为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $