热机效率专项训练 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 聚焦热机效率公式应用，通过两类题型构建“直接计算-逆向拓展”的知识逻辑链，融合运动、能量观念与实际情境。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |计算热机效率|2题|已知燃料放热与有用功，直接应用η=W有/Q放|从Q=mq求总能量，结合W=Pt或W=Fs求有用功，构建效率计算模型| |已知热机效率求其他量|6题|给定η反求Q放、W有、路程等，涉及二力平衡、功率综合|以η为桥梁，推导Q放=W有/η或W有=ηQ放，关联F=f、P=Fv等知识解决实际问题|

九年级物理热机效率专项训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算热机效率 1．氢燃料是一种清洁、效率高的能源，目前合肥已有多批氢能源公交车投放使用。已知水的比热容，氢燃料的热值，求： (1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以的恒定功率匀速行驶，求该氢能源公交车的效率。 2．如图是我国自主研制的机械狗，机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机，在水平路上可以实现负重40kg。某次机械狗“上班”时，在水平地面上匀速直线运动0.6km，用时5min，发动机消耗燃油4g，受到地面的阻力为80N，求这次“上班”时：（燃油的热值为） (1)机械狗在水平地面上匀速直线运动的速度? (2)牵引力做功多少? (3)若燃油完全燃烧，该机械狗发动机的效率是多少? 二、已知热机效率求其他量 3．如图所示是谷歌无人驾驶汽车，它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了，消耗汽油。若汽油完全燃烧产生的内能有转化为汽车前进所需要的能量，已知汽油的热值为，那么，在这段运动过程中，求： (1)消耗汽油完全燃烧放出热量为多少？ (2)该汽车发动机牵引汽车前进所做的功是多少？ (3)该汽车行驶过程中受到的阻力为多少？ 4．与传统能源相比，氢能源真正做到了零排放、零污染，是实现碳中和的重要支撑。某款用氢作燃料的公交客车，它的总质量为，车轮与地面的总接触面积为，该公交客车发动机的效率是，最高车速为。当其以的速度在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力为。（已知氢的热值为，g取）试问： (1)该车静止时对水平路面的压强为多少？ (2)该车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为多少？ (3)的氢燃料能使该车以的速度在平直公路上匀速直线行驶的路程为多少？ 5．某城市投放了30辆使用氢燃料新能源公交车，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。[，]求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； (3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有80%与公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？ 6．世界上最大的卡车“别拉斯”，其车身长20m，宽度将近10m，高度则有8m，作为一台在矿山进行工程运输的车辆，该车装配了两个高性能的柴油发动机。安装8条轮胎，车辆自身重量达到360t，最高速度可达60km/h，请回答下列问题，g取10N/kg。 (1)已知其匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，空载时匀速行驶2km，牵引力做多少功？ (2)效率按25%来计算，此过程中消耗柴油72kg，那么柴油的热值为多少？ 7．一辆载重汽车装完砂石后总质量为2t，以恒定功率80kW从静止开始运动，v-t图像如图所示，经15s运动100m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机滑行50m停下。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.2倍。（g=10N/kg）求： (1)汽车匀速运动时的牵引力； (2)前40s过程中发动机做的功； (3)若发动机的热机效率为40%，则整个过程中需要燃烧多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为5×107J/kg） 8．暑假，小明爸爸开车带全家进行自驾游，车油箱里有30kg汽油，第一段路程需要沿高速公路行驶200km。汽车行驶时所受阻力的大小与速度关系见下表。已知汽车发动机汽油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%。汽油的热值，求： 速度 10 20 30 40 阻力 280 400 720 900 (1)当汽车以30m/s的速度匀速行驶时，发动机的输出功率。 (2)油箱中燃料完全燃烧释放的热量。 (3)若汽车始终以30m/s的速度匀速行驶完该段高速路程，油箱中的油够不够汽车走完这段高速路程。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《九年级物理热机效率专项训练》参考答案 1．(1) (2) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧，放出的热量为 （2）公交车恒定功率匀速行驶，行驶时间为 功率 则有用功为 公交车的效率为 2．(1)2m/s (2) (3)30% 【详解】（1）机械狗在水平地面运动的路程 运动的时间 机械狗在水平地面上匀速直线运动的速度 （2）因机械狗匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，故牵引力与阻力大小相等，牵引力 牵引力做功 （3）燃油质量 燃油完全燃烧放出的热量为 发动机的效率为 3．(1) (2) (3) 【详解】（1）消耗汽油完全燃烧放出热量 （2）该汽车发动机牵引汽车前进所做的功 （3）汽车平直匀速行驶，行驶路程 则牵引力 因汽车匀速运动，水平方向二力平衡，故摩擦力大小等于牵引力，即 4．(1) (2) (3) 【详解】（1）该车对地面的压力等于它的重力为 该车对水平路面的压强 （2）该车以的速度匀速行驶时，牵引力等于阻力为 发动机的输出功率 （3）氢燃料完全燃烧放出的热量为 该车做的有用功为 该车以的速度在平直公路上可以匀速直线行驶的路程为 5．(1) (2) 50℃ (3) 240s 【详解】（1）氢燃料完全燃烧，由热值公式得 （2）热量全部被水吸收，则水吸收的热量 由吸热公式得 （3）氢燃烧放热的80%转化为公交车的有用功，有用功 公交车功率 由功率公式得 6．(1) (2) 【详解】（1）卡车自重 匀速行驶时受到的阻力 卡车空载匀速行驶，牵引力与阻力二力平衡，牵引力 牵引力做功 （2）柴油燃烧释放的热量中25%转化为牵引力做的有用功，则柴油完全燃烧释放总热量 柴油的热值 7．(1)4×103N (2)3.2×106J (3)0.16kg 【详解】（1）因汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，所以，全程中汽车所受阻力 汽车匀速运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，故牵引力大小为 （2）由题意知道，整个过程中发动机做功的时间t=40s，由 知道，整个过程中发动机做的功 （3）由 知道，则汽油机整个过程中汽油完全燃烧放出的热量 由Q放=mq知道，整个过程中需要燃烧汽油的质量 8．(1) (2) (3) 够 【详解】（1）当汽车以30m/s的速度匀速直线行驶时，发动机牵引力 发动机的输出功率 （2）油箱中燃料完全燃烧释放的热量 （3）汽车行驶这段路的路程 汽车走这段路程发动机所做的功 汽车能做的最多功 则油箱中的油够汽车走完这段高速路程。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $