期中计算专题练习（江苏无锡专用）2026-2027学年九年级上册苏科版物理

计算专题（江苏无锡专用） 一．功的简单计算（共1小题） 1．（2025春•滨湖区期中）中远亚洲号货轮是我国首条拥有全部产权并由中国船员驾驶的集装箱货轮，可装载10062个标准集装箱，货轮满载排水量为1.4×105t，空载质量为3×104t。某次航行货轮以7.5m/s（约15节）的速度匀速行驶在海洋中。求：（g取10N/kg） （1）该货轮满载时受到的浮力为多少？这10062个标准集装箱的总质量不得超过多少？ （2）货轮以7.5m/s的速度匀速行驶时受到的阻力是4×107N，此时货轮在1min内做功多少？ 二．功率的计算（共2小题） 2．（2025秋•滨湖区期中）如图所示，为2025年“九三阅兵”中飞行的我国自行研制的歼﹣20战斗机。若该战斗机以2倍声速（取声速为340m/s）匀速直线飞行10min，发动机的功率为1.02×108W。求： （1）发动机10min内所做的功是多少？ （2）战斗机在飞行过程中所受的阻力是多少？ 3．（2024春•新吴区期中）如图所示是一辆5G无人驾驶汽车，质量为1.2t，车轮与水平地面总接触面积为0.1m2。某次测试中它以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶10km，发动机的输出功率为27.6kW。求： （1）汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少？ （2）汽车前进过程中受到的阻力是多少？ （3）若发动机的效率为30%，完成此次测试至少需要消耗多少kg汽油？（q汽油＝4.6×107J/kg） 三．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 4．（2024秋•滨湖区期中）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢右端B点，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡。测得OB＝5cm。g取10N/kg。 （1）制作时，螺纹钢在水平位置平衡。则此时金属筐的质量为多少kg？ （2）称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是多少kg？ （3）若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，杆秤的刻度均匀，则该杆秤的分度值为多少kg？ 5．（2024秋•江阴市期中）如图所示，质量为9kg，棱长为5cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO＝3BO，在C端用F＝20N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直。（细绳重力不计，g取10N/kg）求： （1）B端细绳的拉力F拉； （2）物体A对地面的压强； （3）当F等于多少牛时，物体A对地面的压力恰好为零？ 四．机械效率的简单计算（共4小题） 6．（2024春•滨湖区期中）如图所示，大国重器盾构机是挖掘隧道的能手。盾构机体积极为庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知某部件的质量为3×104kg，与水平地面的接触面积为6m2（g取10N/kg）。 （1）该部件静止时对水平地面的压强为多大？ （2）某次挖掘隧道时，盾构机对砂土的推进力为3.6×107N，每分钟推进0.08m，推进系统功率为80kW，则盾构机的推进效率为多少？ 7．（2025秋•新吴区期中）如图所示，某工人利用滑轮组在200s内将2700N的重物匀速提升了10m，此过程中绳端的拉力F为1000N，不计钢丝绳的重力和摩擦，求： （1）动滑轮的重力； （2）绳端拉力F的功率； （3）当此滑轮组的机械效率低于多少时，利用该装置提升重物不再省力（结果保留一位小数）。 8．（2024秋•宜兴市期中）如图甲，是一种塔式起重机上的滑轮组。已知起重机匀速吊起m1＝600kg的货物时，货物在t＝10s内匀速上升了h＝5m，滑轮组的机械效率η＝80%；若忽略滑轮组中定滑轮部分质量，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。求： （1）绳端的拉力F； （2）绳端拉力F的功率P； （3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量M＝3t，平衡臂长l1＝5m，起重臂长l2＝15m，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量m2。 9．（2024秋•无锡期中）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将质量为600kg的物体提升2m，滑轮组的机械效率80%，g取10N/kg。在物体上升过程中，求： （1）物体的重力； （2）使物体上升2m所做的有用功； （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为1000J，求动滑轮的重力。 五．利用比热容的公式计算热量（共2小题） 10．（2025秋•滨湖区校级期中）2024年3月，我国首列氢能源列车在长春进行了满载运行试验，在本次试验过程中，列车以160km/h的速度稳定运行，列车内置的氢能动力系统使列车运行里程达到1000km，每1km消耗的能量为2.1×107J。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），氢燃料的热值为1.4×108J/kg。 （1）0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若（1）中热量的60%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度是多少？ （3）若该列车动力系统驱动列车运行的效率为50%，本次试验至少需要装载氢燃料的质量是多少kg？ 11．（2024秋•梁溪区校级期中）小星家的太阳能热水器，水箱容积是100L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。问：[ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）水箱中水的质量有多大？ （2）在这段时间内，水吸收的热量有多大？ （3）如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，而天然气灶的效率为42%，求至少需要燃烧多少体积的天然气？（q天然气＝4.0×107J/m3） 六．热值的计算（共2小题） 12．（2024春•新吴区校级期中）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.5t，车轮与路面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min，行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。（汽车匀速行驶过程中功率恒定；汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg））求： （1）该车静止在水平路面上时对路面的压强。 （2）这段时间内牵引力所做的功和功率。 （3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？ 13．（2025春•梁溪区校级期中）汉代青铜器长信宫灯及其结构如图﹣1所示，灯体为宫女造型，灯座底部可盛水，燃烧产生的烟尘通过宫女袖管（导烟管）进入内部，与灯座中的水接触后沉降，减少污染。 （1）若长信宫灯灯座中水的质量为2kg、初始温度为20℃，燃烧1小时后水温升至40℃，则水吸收的热量为多少？水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 （2）现代工业中我们时常看到冒“白烟”的“烟囱”（如图﹣2所示），实际上这是冷却塔，其原理与长信宫灯类似。通过高大的烟囱状结构，利用热空气上升促进气流循环，加速水的蒸发散热。某火力发电厂采用冷却塔进行循环水降温。为提升能源利用率，工程师在冷却塔烟道中加装热电转换模块，将余热转化为电能。已知：热电转换模块的转换效率为5%，冷却塔余热的散热功率为5×107W，该发电厂燃煤发电效率为40%，则利用冷却塔余热发电1小时，相当于节约多少吨标准煤？（煤的热值为3×107J/kg） 七．热机的效率公式与计算（共6小题） 14．（2025秋•梁溪区校级期中）油电混合动力汽车是新能源汽车的一种。汽车启动或低速行驶时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与阻力的关系如图所示。在某次测试开始时蓄电池储存的电能为1×108J，本次测试由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.2h，同时蓄电池的电能增加了5%。求： （1）汽车测试过程中牵引力做的功。 （2）所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗2.5kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？ （3）汽车测试过程中，内燃机的效率是多少？ 15．（2025秋•宜兴市期中）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℃。 16．（2025秋•锡山区期中）如图，一辆氢燃料物流车在某段水平路面上沿直线匀速行驶，该车空载时重为3×104N；当该车满载7×104N重的货物，以56kW的恒定功率匀速行驶4.2km，用时300s。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求： （1）该车在这段时间内牵引力做功多少J？ （2）该车在此路段匀速行驶时所受阻力是多少N？ （3）若此过程中消耗氢燃料0.3kg，则该氢燃料车的效率是多少？ 17．（2024秋•锡山区校级期中）如图所示的远程无人驾驶清扫车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min，消耗汽油0.3kg。已知：清扫车行驶过程中的牵引力为1150N，汽油的热值为4.6×107J/kg。求： （1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）在此过程中清扫车发动机的效率是多少？ （3）假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量90kg的水升高到多少℃？（结果保留一位小数） 18．（2024秋•滨湖区校级期中）某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，q汽油＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。针对这一过程，求： （1）汽车的牵引力； （2）汽车发动机的效率； （3）若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，则可使水的温度升高多少摄氏度？（1个标准大气压下）。 19．（2024秋•江阴市期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求： （1）求冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率约为多少？ 计算专题 参考答案与试题解析 一．功的简单计算（共1小题） 1．【解答】解：（1）轮船满载时满载时处于漂浮状态，满载时受到的浮力： F浮＝G排＝m排g＝1.4×105×103kg×10N/kg＝1.4×109N； 该货轮满载时处于漂浮状态，则G总＝F浮＝G排， 根据G＝mg可得：m总＝m排＝1.4×105t， 则这10062个标准集装箱的总质量：m＝m总﹣m空载＝1.4×105t﹣3×104t＝1.1×105t； （2）由v可得，1min内货轮行驶的路程： s＝vt＝7.5m/s×60s＝450m， 由于货轮匀速行驶时则动力F＝f＝4×107N， 则此时货轮在1min内做功：W＝Fs＝4×107N×450m＝1.8×1010J。 答：（1）该货轮满载时受到的浮力为1.4×109N；这10062个标准集装箱的总质量不得超过1.1×105t； （2）货轮以7.5m/s的速度匀速行驶时受到的阻力是4×107N，此时货轮在1min内做功1.8×1010J。 二．功率的计算（共2小题） 2．【解答】解：（1）根据P得发动机10min内所做的功为： W＝Pt＝1.02×108W×10×60s＝6.12×1010J； （2）根据PFv得牵引力为： F1.5×105N， 战斗机以二倍声速匀速飞行，处于平衡状态，受到的空气阻力等于发动机的推力： F阻＝F＝1.5×105N。 答：（1）发动机10min内所做的功是6.12×1010J； （2）战斗机在飞行过程中所受的阻力是1.5×105N。 3．【解答】解：（1）汽车满载时的重力G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N， 汽车静止在水平地面时对地面的压力F＝G＝1.2×104N， 汽车静止在水平地面时对地面的压强： p1.2×105Pa； （2）汽车行驶10km所用的时间为： t500s， 发动机做的功W＝Pt＝27.6×103W×500s＝1.38×107J， 牵引力F牵引力1380N， 因为汽车在平直的公路上匀速行驶，受力平衡，阻力f＝F牵引力＝1380N； （3）汽油完全燃烧放出的热量Q放4.6×107J， 消耗汽油的质量m汽油1kg。 答：（1）汽车静止在水平地面时，对地面的压强是1.2×105Pa； （2）汽车前进过程中受到的阻力是1380N； （3）若发动机的效率为30%，完成此次测试至少需要消耗1kg汽油。 三．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 4．【解答】解：（1）圆柱形螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置螺纹钢的中点，方向竖直向下，大小为F1，阻力F2的作用点在B点，方向竖直向下，如下图所示： ； 将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，OB＝5cm＝0.05m，圆柱形螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为： ； 螺纹钢在水平位置平衡，两个力大小分别等于螺纹钢重力和金属筐重力，根据F1l1＝F2l2计算金属筐重力为： ； 金属筐的质量为： ； （2）称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N； 根据杠杆的平衡条件可知： F拉×OA＝m物g×OB，代入数据：15N×（1m﹣0.05m）＝m物×10N/kg×0.05m，解得：m物＝28.5kg； （3）若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大；则有：m秤砣g×OA＝m'物g×OB，1kg×10N/kg×（1m﹣0.05m）＝m'物×10N/kg×0.05m，解得：m'物＝19kg；即秤砣在A处时对应的物体的质量是19kg，则该杆秤的分度值为：。 答：（1）金属筐的质量为10.8kg；（2）重物的质量是28.5kg；（3）该杆秤的分度值为0.2kg。 5．【解答】解：（1）在C端用F＝20N的力竖直向下拉杠杆，动力臂的长为OC， 由杠杆平衡条件得F拉×OB＝F×OC，且CO＝3BO，则B端细绳的拉力 ； （2）物体A的质量为m＝9kg，重力G1＝mg＝9kg×10N/kg＝90N； 物体A对地面的压力F压＝G1﹣F拉＝90N﹣60N＝30N； 物体A与地面的接触面积，即受力面积S＝5cm×5cm＝25cm2＝2.5×10﹣3m2 物体A对地面的压强 ； （3）物体A对地面的压力恰好为零，物体刚刚被拉起，它受到的拉力F拉′＝G1＝90N 由杠杆平衡条件得F拉′×OB＝F′×OC， 则此时右侧的拉力 。 答：（1）B端细绳的拉力F拉是60N； （2）物体A对地面的压强是1.2×104Pa； （3）当F等于30N时，物体A对地面的压力恰好为零。 四．机械效率的简单计算（共4小题） 6．【解答】解：（1）该部件静止时对地面的压力大小它自身的重力，即：F＝G＝mg＝3×104kg×10N/kg＝3×105N； 与水平地面的受力面积为：S＝6m2； 该部件对地面的压强为：p5×104Pa； （2）盾构机对砂土的推进力为：F推＝3.6×107N； 盾构机对砂土做的功：W有用＝F推s＝3.6×107N×0.08m＝2.88×106J； 盾构机做的总功：W总＝Pt＝80×103W×60s＝4.8×106J； 盾构机的推进效率为： η100%＝60%。 答：（1）该部件静止时对水平地面的压强为5×104Pa； （2）盾构机的推进效率为60%。 7．【解答】解：（1）由图可知，n＝3，不计钢丝绳的重力和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮的重力为： G动＝nF﹣G＝3×1000N﹣2700N＝300N； （2）绳端拉力做的功为： W＝Fs＝Fnh＝1000N×3×10m＝3×104J， 绳端拉力F的功率为： ； （3）根据题意该滑轮组不省力，即绳末端的拉力与提升物体的力相等，则滑轮组的效率为： 。 答：（1）动滑轮的重力为300N； （2）绳端拉力F的功率为150W； （3）当此滑轮组的机械效率低于33.3%时，利用该装置提升重物不再省力。 8．【解答】解：（1）由图可知n＝3，货物的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N， 因为η，所以绳端拉力： F2500N； （2）绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×5m＝15m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝2500N×15m＝37500J， 则拉力的功率：P3750W； （3）因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×2500N﹣6000N＝1500N； 配重的重力：G配＝Mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N， 根据杠杆平衡条件有：G配l1＝F2L2，代入数据有：3×104N×5m＝F2×15m， 解得：F2＝1×104N， 所以此时货物的重力：G'＝F2﹣G动＝1×104N﹣1500N＝8500N， 所以此时货物的质量：m2850kg。 答：（1）绳端的拉力F为2500N； （2）绳端拉力F的功率P为3750W； （3）货物的质量m2为850kg。 9．【解答】解：（1）物体的重力为： G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N； （2）使物体上升2m所做的有用功为： W有＝Gh＝6000N×2m＝12000J； （3）由η可得，拉力做的总功： W总15000J， 总额外功： W额＝W总﹣W有＝15000J﹣12000J＝3000J， 克服动滑轮做功： W额1＝W额﹣W额2＝3000J﹣1000J＝2000J， 由W额1＝G动h可得动滑轮重： G动1000N。 答：（1）物体的重力为6000N； （2）使物体上升2m所做的有用功为12000J； （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为1000J，动滑轮的重力为1000N。 五．利用比热容的公式计算热量（共2小题） 10．【解答】解：（1）根据题意可知，氢燃料的热值为1.4×108J/kg，则0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 （2）根据题意可知，水吸收热量为燃料放热量的60%，即； 则水升高的温度； （3）每1km消耗的能量，列车运行里程s＝1000km，则列车运行所需总能量W＝1000×2.1×107J＝2.1×1010J； 则氢燃料完全燃烧需放出的总热量； 那么所需氢燃料的质量。 答：（1）0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是7×107J； （2）水升高的温度是50℃； （3）本次试验至少需要装载氢燃料的质量是300kg。 11．【解答】解：（1）水的体积V＝100L＝100dm3＝0.1m3， 由ρ可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg； （2）在这段时间内，水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J； （3）由η可知，如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，需要天然气完全燃烧放出的热量：Q放3×107J， 由Q放＝Vq可知，至少需要完全燃烧天然气的体积：V天然气0.75m3。 答：（1）水箱中水的质量有100kg； （2）在这段时间内，水吸收的热量有1.26×107J； （3）至少需要燃烧0.75m3的天然气。 六．热值的计算（共2小题） 12．【解答】解：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力： F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N； 车轮与路面接触的总面积为S＝750cm2＝0.075m2， 对地面的压强： p2×105Pa； （2）行驶过程中汽车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×1.5×104N＝1200N； 由于汽车匀速行驶，行驶的牵引力F牵＝f＝1200N； 牵引力所做的功：W＝F牵s＝1200N×12×1000m＝1.44×107J； 牵引力做功的时间t＝10min＝600s， 牵引力的功率：P2.4×104W； （3）由题意知，汽油完全燃烧放出的热量Q放＝W＝1.8×108J； 由Q放＝mq可知，完全燃烧汽油的质量：m汽油4kg。 答：（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强为2×105Pa； （2）这段时间内牵引力所做的功为1.44×107J；牵引力的功率为2.4×104W； （3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油4千克。 13．【解答】解：（1）水吸收的热量为： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J； （2）热电转换模块的转换效率为5%，冷却塔余热的散热功率为5×107W，则冷却塔余热1小时发电量为： W＝5%×Pt＝5%×5×107W×3600s＝9×109J； 该发电厂燃煤发电效率为40%，由η得煤完全燃烧放出的热量： Q放2.25×1010J； 由Q放＝mq得煤的质量： m煤750kg＝0.75t。 答：（1）水吸收的热量为1.68×105J； （2）利用冷却塔余热发电1小时，相当于节约0.75吨标准煤。 七．热机的效率公式与计算（共6小题） 14．【解答】解：（1）由图可知，当速度为50km/h时，汽车受到的阻力为4000N，由于汽车做匀速直线运动，汽车受到的牵引力F大小与汽车受到的阻力f大小相等，即F＝f＝4000N，汽车牵引力做的功W机＝Fs＝Fvt＝4000N×50km/h×0.2h＝4000N×1×104m＝4×107J； （2）完全燃烧2.5kg燃料放出的热量为： Q放＝mq＝2.5kg×4.5×107J/kg＝1.125×108J； （3）有效利用的能量等于汽车牵引力做的功与转化成电能的能量之和，即W有＝W机+W电＝4×107J+1×108J×5%＝4.5×107J， 内燃机工作时的效率为： η100%100%＝40%。 答：（1）汽车测试过程中牵引力做的功是4×107J； （2）燃料燃烧放出的总热量是1.125×108J； （3）汽车测试过程中，内燃机的效率是40%。 15．【解答】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，根据平衡条件可得战车的牵引力为：F＝f＝1200N； 战车发动机在这10min里做的功为：W＝Fs＝1200N×3000m＝3.6×106J； （2）燃料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：， 则水吸收的热量为：， 根据公式Q吸＝c水m水Δt可得水升高的温度为：； 则水的末温为：t末＝t0+Δt＝10℃+80℃＝90℃＜100℃，故水温可以升高80℃。 答：（1）战车发动机在这10min里做的功为3.6×106J； （2）战车发动机的热机效率为30%； （3）水温可以升高80℃。 16．【解答】解：（1）物流车的功率P＝56kW＝5.6×104W， 牵引力做功： W＝Pt＝5.6×104W×300s＝1.68×107J； （2）由W＝Fs可得牵引力大小： F4000N， 因为物流车在水平路面上沿直线匀速行驶，物流车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，即：f＝F＝4000N； （3）氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J， 该氢燃料车的效率： η100%100%＝40%； 答：（1）该车在这段时间内牵引力做功为1.68×107J； （2）该车在此路段匀速行驶时所受阻力是4000N； （3）该氢燃料车的效率是40%。 17．【解答】解：（1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝0.3kg×4.6×107J/kg＝1.38×107J （2）该汽车发动机做的有用功为W有＝Fs＝ Fvt＝1150N×10m/s×5×60s ＝3.45×106J 在此过程中清扫车发动机的效率是 （3）在此过程中，发动机所做额外功为W额＝ Q放﹣W有＝1.38×107J﹣3.45×106J ＝1.035×107J 水吸收的热量为Q吸＝W额＝1.035×107J 水升高的温度是 水升高到的温度为t＝t0+Δt＝20℃+27.4℃＝47.4℃ 答：（1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量为1.38×107J； （2）在此过程中清扫车发动机的效率是25%； （3）在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量90kg的水升高到47.4℃。 18．【解答】解：（1）汽车的牵引力F2000N； （2）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝1kg×5×107J/kg＝5×107J， 汽车发动机的效率η100%100%＝60%； （3）水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝84%×5×107J＝4.2×107J， 水温可以升高的温度Δt100℃， 则水的末温为t＝t0+Δt＝20℃+100℃＝120℃， 1个标准大气压下水在100℃沸腾，并且沸腾时吸热温度保持不变，所以水的末温实际为100℃，升高的温度为Δt′＝t′﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。 答：（1）汽车的牵引力为2000N； （2）汽车发动机的效率为60%； （3）水吸收的热量可使水的温度升高80℃。 19．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×40℃＝8.4×105J； （2）汽油完全燃烧释放出的热量为：Q放＝m汽油q汽油＝0.03kg×5×107J/kg＝1.5×106J； （3）发动机做的有用功为：W有用＝5×105J； 发动机的效率为：η100%100%≈33.3%。 答：（1）冷却水所吸收的热量是8.4×105J； （2）汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J； （3）该汽油机此次工作的效率约为33.3%。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $