内容正文:
专题15 初中力热综合计算题解题规律与思维方法
一、初中力热综合计算题概述
解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
二、初中力热综合计算题基本类型
1.通过表格给出力学的、热学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学热学规律、公式进行解决问题;
2.通过情境图给出力学的、热学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学热学规律、公式进行解决问题;
3.通过原理图以及图像给出力学的、热学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学热学规律、公式进行解决问题;
三、初中力热综合计算题例题解析
【例题1】五一假期,小红全家驾车从郑州市到开封市通许县游玩,出发前,爱学习的小红收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算.计算时需要的物理常量g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg.
轿车质量(kg)
1050
车轮与地面接触总面积(m2)
0.15
郑州到通许的距离(km)
108[来源:学,科,网Z,X,X,K]
预设行车速度(km/h)
90
行驶l km耗油量(g)
50
匀速行驶时受到的阻力(N)
2000
(1)如果你仔细观察的话,可以发现汽车的尾翼是____表面比较平,___表面的弧度大些。这和飞机的机翼是相反的。在汽车高速运动时,这种形状的尾翼会产生一个向下的压力,增加轮胎的抓地力,缩小刹车距离。该轿车静止时(车上无人)对水平地面的压强为_____Pa。
(2)该轿车匀速行驶lkm牵引力所做的功是多少J?
(3)郑州到通许消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量是多少J?
【例题2】当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答:在此过程中,水吸收了多少热量?[水的比热容为4.2×103 J/(kg℃),水的密度为1.0×103 kg/m3]
【例题3】一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中
⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?[来源:Zxxk.Com]
⑵若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?
⑶若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?(q汽油=4.6×107J/kg)
初中力热综合计算题综合训练
1.某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表.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.之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象,如图所示.
驱动模式[来源:Z.xx.k.Com]
纯电动
启动、低速[来源:Zxxk.Com][来源:学科网]
油电混动
中速
纯燃油
高速
汽车质量
1200kg
车轮与地面总接触面积
0.096m3
(1)由图象可知,车速越 ,制动距离越长.
(2)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?
(4)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,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)
2.某一型号的汽车质量为5×103kg,轮胎与地面接触面积为4×250cm2,在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了54km,车受到的阻力为车重的0.1倍.求:
(1)该汽车的行驶速度;
(2)该汽车对地面的压强;
(3)该汽车牵引力所做的功;
(4)已知这一过程消耗燃油1.5×10﹣2m3,求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率.(假设燃油完全燃烧,燃油密度ρ为0.8×103kg/m3,燃油热值q为4.5×107J/kg,g取10N/kg)
5.夏天,公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪,它底盘刀具的动力靠汽油机提供。修剪机总重为200N,四个轮子与地面的接触面积为20cm2,修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为23m,匀速运动时受到的平均阻力为20N,在一次修剪过程中,所用时间为5000s,耗油0.2kg.(q汽油=4.6×107J/kg)求