第十四章 内能的利用 核心素养提升练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 初中物理第十四章内能的利用单元复习卷，通过选择、填空、实验、计算等题型，融合文化传承与科技前沿情境，全面考查能量观念、科学思维及科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |选择|4|能量转化、热值、热机冲程|结合《天工开物》高转筒车、“双碳”目标汽车情境| |填空|2|比热容、热值计算|考查密度、比热容等物质属性| |实验|1|比较燃料热值|涉及控制变量法、转换法，分析实验误差| |计算|9|热效率、比热容、能量守恒|结合水地暖、氢燃料电池汽车等真实问题，综合考查科学推理|

第十四章 内能的利用 核心素养提升练 一、基础概念辨析 1.《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具————“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．该装置不需要消耗人力便可不断做功，属于永动机 B．水被输送到高处的过程中重力势能增加 C．流水驱动轮子转动时将内能转化为机械能 D．该机械不符合能量守恒定律 2.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 3.如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越大 D．若的值越大，燃料的热值越大 4.如图是某科技小组自制的简易热机。点燃蜡烛，易拉罐中产生蒸汽喷出推动扇叶转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧放出热量越多，其热值越大 B．易拉罐中的蒸汽主要通过做功的方式增大内能 C．蜡烛燃烧时化学能直接转化为机械能 D．蒸汽推动扇叶转动起来的过程中，蒸汽的部分内能转化为扇叶的机械能 5.火箭起飞过程中，火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为_______能，此能量转化过程与四冲程汽油机的_______冲程相同。 6.某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是_______（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q=_______J。（q柴油=4.3×107J/kg） 7.在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于__________________________________。 （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是____________________。 （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作______是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是_______________________________________________________。 二、热学相关计算 8.甲、乙两铁块，质量之比是3：1，当甲、乙吸收相同的热量，甲温度升高了10℃，乙温度升高了______℃；若甲、乙升高温度之比3：2时，吸收热量之比为_________。 9.【易错题】水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），在标准大气压下，2kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是________J/（kg•℃），初温为20℃，质量为1kg的水吸收4.2×105热量后，温度将升高_______℃。 10.全球汽车保有量在迅速增长，2026年全球汽车销量突破6800万辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高_______℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约_______kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），汽油的热值为4.6×107J/kg] 11.小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）； （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放； （3）天然气灶的效率η。 12.在一个标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高了30℃。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）水吸收的热量。 （2）金属块的比热容。 （3）取出金属块后，给水继续加热，水又吸收了1.05×105J的热量，求水的末温。 13.“水地暖”供暖的原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为50℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表： 散热管\地面装饰层材料 陶瓷 塑料 木地板 聚乙烯（PE-RT） 136.6W/m2 103.5W/m2 93.5W/m2 聚丁烯（PB） 125.7W/m2 96.9W/m2 90.0W/m2 （1）若该地暖系统的总水量为2.0×103kg,将全部的水从10℃加热至50℃，水至少需要吸收多少热量？【c水=4.2×103J/（kg•℃）】 （2）某家庭木地板的面积为100m2，散热管材料为聚丁烯（PB），供水温度为50℃，则该地暖系统每1分钟的散热量为多少焦耳？ （3）若该地暖系统中水加热吸收的热量约有50%能有效供暖，则地暖系统中的水用（1）中方式加热一次可以给上述家庭供暖多少分钟？ （4）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还有哪些与科学知识有关的因素？请至少写出两点。 14.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．在6min内完全燃烧2kg煤炭放出的热量为6×107J，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （2）煤炉烧水时的热效率； （3）若煤炭完全燃烧放出的热量完全由天然气来提供，则需要完全燃烧多少立方米的天然气？（q天然气=4.0×107J/m3） 15.如图所示是5G无人驾驶智慧公交车，假设智慧公交车的部分参数如表一所示，回答下列问题。（g取10N/kg） 空车质量 3000kg 最大行驶速度 60km/h 满载量 8人 电动机最大输出功率 20kW 最大续航里程 200km 轮胎与地面接触总面积 0.08m2 （1）智慧公交车在水平公路上沿直线以36km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为多大？ （2）智慧公交车以36km/h的速度行驶200km,此过程中牵引力做了多少功？若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供，则需要消耗汽油的质量是多少？（q汽油=4×107J/kg,汽油完全燃烧） 16.冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。 （1）求A、B两地之间距离。 （2）求此过程中产生的电能E电。 （3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： ①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。 ②请通过计算判断乙车能否到达B地。 【答案与解析】 第十四章 内能的利用 核心素养提升练 一、基础概念辨析 1.《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具————“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．该装置不需要消耗人力便可不断做功，属于永动机 B．水被输送到高处的过程中重力势能增加 C．流水驱动轮子转动时将内能转化为机械能 D．该机械不符合能量守恒定律 1.B 2.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 2.C 【解析】尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故A正确；两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B正确；汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误；该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确。 3.如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越大 D．若的值越大，燃料的热值越大 3.D 【解析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放，而Q吸=c水m水Δt，Q放=mq，即c水m水Δt=mq，解得q=，可知q与成正比，分析各选项可知D正确。 4.如图是某科技小组自制的简易热机。点燃蜡烛，易拉罐中产生蒸汽喷出推动扇叶转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧放出热量越多，其热值越大 B．易拉罐中的蒸汽主要通过做功的方式增大内能 C．蜡烛燃烧时化学能直接转化为机械能 D．蒸汽推动扇叶转动起来的过程中，蒸汽的部分内能转化为扇叶的机械能 4.D 5.火箭起飞过程中，火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为_______能，此能量转化过程与四冲程汽油机的_______冲程相同。 5.机械；做功 【解析】火箭起飞过程中，将内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，火箭发射过程的能量转化与内燃机的做功冲程的原理是相同的。 6.某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是_______（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q=_______J。（q柴油=4.3×107J/kg） 6.②③④；4.3×10 【解析】某柴油机工作一段时间后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱力的柴油的质量减少；密度、比热容、热值的大小与质量无关，所以密度、比热容、热值的大小不变； 完全燃烧10kg柴油放出的热量Q放=mq柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J。 7.在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于__________________________________。 （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是____________________。 （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作______是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______________________________________________________________。 7.（1）质量；通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量；（2）温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中；（3）②；燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中 【解析】（1）由Q放=mq可知，燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关，因此实验是必须控制酒精和碎纸片的质量相同；控制被加热的水的质量和初温均相同，便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量； （2）用温度计测量液体的温度时，应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能碰到容器的底部和侧壁，由图可知，温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中； （3）实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同，燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同，所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数的操作是错误； 由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量，使Q放大于Q吸，依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。 【方法点拨】根据Q放=mq可知燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关，用控制变量法进行探究；由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的示数大小来体现燃料的热值大小，这种方法叫做转换法 二、热学相关计算 8.甲、乙两铁块，质量之比是3：1，当甲、乙吸收相同的热量，甲温度升高了10℃，乙温度升高了______℃；若甲、乙升高温度之比3：2时，吸收热量之比为_________。 8.30；9：2 【解析】（1）甲、乙都是由铁组成的物体，其比热容相同，所以两物体的比热容之比为1：1，因为Q吸=cmΔt,甲、乙两物体吸收相同的热量，所以c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙，所以Δt乙==30℃； （2）若甲、乙升高的温度之比Δt甲′：Δt乙′=3：2， 两物体吸收热量之比：。 【易错提示】本题考查了热量公式Q=cmΔt的应用，解比值题目，要细心，防止因颠倒而出错。 9.【易错题】水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），在标准大气压下，2kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是________J/（kg•℃），初温为20℃，质量为1kg的水吸收4.2×105热量后，温度将升高_______℃。 9.4.2×103；80 【解析】（1）将2kg的水倒掉一半后，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为4.2×103J/（kg•℃）； （2）由Q吸=cm（t-t0）可得，吸收热量后水升高到的温度： t=+t0=+20℃=120℃。 因为在1标准大气压下水的沸点是100℃，所以水实际升高的温度为Δt=100℃-20℃=80℃。 【易错提示】往往忽视1标准大气压下水的沸点是100℃，加热到100℃后，继续吸热，水温不会再升高。 10.全球汽车保有量在迅速增长，2026年全球汽车销量突破6800万辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高_______℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约_______kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），汽油的热值为4.6×107J/kg] 10.23；1×1011 【解析】（1）由题知，这些汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J； 由题知，不计热量损失，水吸收的热量为Q吸=Q放=9.66×1010J，由Q吸=cm△t可得水升高的温度： △t==23℃； （2）每辆汽车做有用功所需燃油：2.1t×30%=0.063t, 内燃机效率提高后为：30%+1%=31%， 效率提高后每辆汽车每年所需燃油量：=2t 每辆车每年节约燃油：2.1t-2t=0.1t 全球每年节约燃油：1.0×109×0.1t=1×108t=1×1011kg。 【思路点拨】（1）知道燃料的热值和燃料的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃料油完全燃烧放出的热量；知道水的比热容、质量和吸收的热量，利用吸热公式求水升高的温度； （2）内燃机的效率提高前后有用功相等，据此确定效率提高后每辆车每年所需的燃油质量，从而求得全球每年节约的燃油质量。 11.小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）； （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放； （3）天然气灶的效率η。 11.解：（1）水的体积V水=4L=0.004m3； 水的质量为：m=ρV水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg； 在1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃； 水吸收的热量为：Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃-20℃）=1.344×106J。 （2）天然气燃烧放出的热量为：Q放=qV=3.2×107J/m3×0.1m3=3.2×106J。 （3）天然气灶的效率为：η==42%。 【思路点拨】 （1）先运用m=ρV求出水的质量，在1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，再运用Q=cmΔt可求出吸收的热量。 （2）运用Q=qV求出天然气燃烧放出的热量。 （3）运用η=可求出效率。 12.在一个标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高了30℃。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）水吸收的热量。 （2）金属块的比热容。 （3）取出金属块后，给水继续加热，水又吸收了1.05×105J的热量，求水的末温。 12.解：（1）水吸收的热量： Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×30℃=1.26×105J； （2）水的末温度为：t=Δt+t0水=30℃+20℃=50℃， 根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即Q吸=Q放=1.26×105J， 由Q放=cm（t0-t）得金属块的比热容： c金==0.14×103J/（kg•℃）。 （3）由Q吸=cmΔt可得水升高的温度： △t′==25℃， t′=50℃+25℃=75℃。 【思路点拨】（1）利用吸热公式计算水吸收的热量； （2）由题意可知水吸收的热量与金属块放出的热量相等，根据Q吸=Q放可求出金属的比热容； （3）根据Q吸=cmΔt求出水升高的温度。 13.“水地暖”供暖的原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为50℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表： 散热管\地面装饰层材料 陶瓷 塑料 木地板 聚乙烯（PE-RT） 136.6W/m2 103.5W/m2 93.5W/m2 聚丁烯（PB） 125.7W/m2 96.9W/m2 90.0W/m2 （1）若该地暖系统的总水量为2.0×103kg,将全部的水从10℃加热至50℃，水至少需要吸收多少热量？【c水=4.2×103J/（kg•℃）】 （2）某家庭木地板的面积为100m2，散热管材料为聚丁烯（PB），供水温度为50℃，则该地暖系统每1分钟的散热量为多少焦耳？ （3）若该地暖系统中水加热吸收的热量约有50%能有效供暖，则地暖系统中的水用（1）中方式加热一次可以给上述家庭供暖多少分钟？ （4）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还有哪些与科学知识有关的因素？请至少写出两点。 13.解：（1）水吸收的热量： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2×103kg×（50℃-10℃）=3.36×108J； （2）由题知，散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时，该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2，且该家庭木地板的面积为100m2， 该供暖系统1min的散热量： Q散=90.0W/m2×100m2×60s=5.4×105J； （3）有效供暖的热量： Q有效=50%×Q吸=50%×3.36×108J=1.68×108J， 可供暖时间：t=≈311min。 （4）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关。 【思路分析】 （1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式Q=cm（t-t0）求水吸收的热量。 （2）由题知，家庭地面用木地、散热管材料为聚丁烯，由表中数据得出该家庭地面单位面积上的散热功率P，利用Q=W=Pt求该供暖系统每小时的散热量； （3）若该地暖系统中水加热吸收的热量约有50%能有效供暖，据此求给上述家庭供暖时间。 14.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．在6min内完全燃烧2kg煤炭放出的热量为6×107J，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （2）煤炉烧水时的热效率； （3）若煤炭完全燃烧放出的热量完全由天然气来提供，则需要完全燃烧多少立方米的天然气？（q天然气=4.0×107J/m3） 14.解：（1）由图可知，经过6min加热，水升高的温度Δt=80℃-20℃=60℃， 经过6min时间加热，水所吸收的热量： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×60℃=2.52×106J； （2）煤炭完全燃烧产生的热量：Q放1=6×107J， 煤炉烧水时的效率： η=×100%=4.2%； （3）天然气完全燃烧放出的热量Q放2=Q放1=6×107J， 由Q放=Vq得需要完全燃烧天然气的体积： V==1.5m3。 【思路点拨】（1）由图可知经过6min时间加热水升高的温度，利用Q吸=cm（t-t0）求水所吸收的热量； （2）煤炉烧水时的效率等于水吸收的热量与煤炭完全燃烧放出的热量之比； （3）天然气完全燃烧放出的热量等于煤炭完全燃烧放出的热量，再利用Q放=Vq求需要完全燃烧天然气的体积。 15.如图所示是5G无人驾驶智慧公交车，假设智慧公交车的部分参数如表一所示，回答下列问题。（g取10N/kg） 空车质量 3000kg 最大行驶速度 60km/h 满载量 8人 电动机最大输出功率 20kW 最大续航里程 200km 轮胎与地面接触总面积 0.08m2 （1）智慧公交车在水平公路上沿直线以36km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为多大？ （2）智慧公交车以36km/h的速度行驶200km,此过程中牵引力做了多少功？若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供，则需要消耗汽油的质量是多少？（q汽油=4×107J/kg,汽油完全燃烧） 15. 16.冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。 （1）求A、B两地之间距离。 （2）求此过程中产生的电能E电。 （3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： ①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。 ②请通过计算判断乙车能否到达B地。 16.解：（1）由v=可知，A、B两地之间距离：sAB=vt=90km/h×1h=90km； （2）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力：F=f=1000N， 汽车牵引力做的功：W=FsAB=1000N×90××103m=9×107J， 由η电=×100%可知，此过程中产生的电能：E电==1.125×108J； （3）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg=24元， 由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油：m==2kg, 乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量： Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J； ②由η汽=×100%可知，燃烧汽油时汽车获得的机械能： W机械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J， 由W=Fs可知，汽车行驶的距离： s==3×104m=30km＜90km, 因此乙车不能到达B地。 【思路分析】（1）根据v=求出A、B两地之间距离； （2）根据二力平衡条件求出汽车的牵引力，根据W=Fs求汽车牵引力做的功，根据效率公式求出此过程中产生的电能； （3）①根据每加注1kg氢燃料所需的费用为30元求出消耗0.8kg氢燃料的费用，再根据每加注1kg汽油所需的费用为12元求出消耗汽油的质量；根据Q放=mq求出乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量； ②根据热效率公式求出燃烧汽油时汽车获得的机械能，根据W=Fs求汽车行驶的距离，与A、B两地之间距离相比较，进而判断乙车能否到达B地。 学科网（北京）股份有限公司 $