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1、知识点35：力、热综合计算2009年31. （09黄冈）工程载重汽车比一般汽车的轮子要多些，是为了_；轮胎上花纹也比较深，是为了_。若车身质量是8t ，轮胎能承受的最大压强为，与地面的总接触面积为0.4 ，该车最大装载质量为_t 。已知发动机的排气量（等于活塞面积S乘以活塞移动的距离L）为3.0升，燃气对活塞的平均压强为 ，一个工作循环中，燃气对活塞做功_ J 。答案：减小压强 增大摩擦 20 2400（09泰安）24泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3
2、（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）已知热机效率（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？答案：解：（1）因为专用车匀速行驶，所以牵引力Ff3.0103N1分牵引力做的功WFs3.0103N5.6103m 1.68107J 2分（2）消耗燃油的质量：mV0.8103kg/m31.5103m31.2kg1分 燃油完全燃烧所产生的热量：Qmq1.2kg4107J/kg4.8107J 1分热机效率35%1分（09安徽）.一辆汽车以72km
3、h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N，汽油的热值q=4.6 x107JKg。问：(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?(3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。答案：（09湖北宜昌市）34小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为46107J/kg）（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大
4、？（2）汽车发动机的效率是多少？（3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？答案：(1) 发动机做的功：W=Pt=23000W7200s=1656108J （1分）汽车受的牵引力： （1分）(2) 发动机的效率： （2分）(3) 静止时对路面的压力大（1分），因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大（1分），对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力（1分）。10（09聊城）某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热
5、值为4.6107J/kg求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油答案：（1）匀速行驶时牵引力F = f = 920N W = F s = 920N300103m = 2.76108 J （2）轿车消耗汽油的质量为m，其完全燃烧产生的内能Q = q m 由题得：W = Q = qm 即 m = = 20 kg 20kg32kg，不需加油28（09昆明）提高热机效率是“节能减排”的一个重要途径。如果汽油机的效率从1=30提高到2=36，那么一辆轿车在汽油机效率为30时，消耗一定质量汽油，能够在平直道路士匀速行驶l0km；当效率变为36后，在相同道路情况下
6、，以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量汽油的情况下，能够行驶多少千米?答案：28. （09广西百色市）氢能被视为未来的理想清洁能源。随着科技的不断进步，现在从植物中提取氢的效率越来越高，可以从34kg干燥的植物中提取lkg的氢。 (1)目前的节能小轿车每百公里耗油量可以降到5L，则这种节能小轿车每百公里消耗的汽油是多少kg? (2)如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%。若一辆氢能源小轿车在从桂林 行驶到百色大约700km的路程上获得的平均牵引力为8.4l02N，则它从桂林行驶到百色需要消耗的氢大约是多少kg? (汽油=0.71l03 kg/m3；q氢=1.4l08J/kg；lL=
7、ldm3)答案：27. （09大连）如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2.做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0106Pa，活塞移动的距离是60mm,所用时间是0.015s。试求：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是多少？（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J,则该汽油机的效率是多少？2010年（10黄冈）25右图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面气体推动活塞时是将_能转化为_能；钻头制成锥形是为了_；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40，则
8、完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是_J(柴油的热值是4.3107Jkg)气体的内(填“内”亦可) 活塞的动(填“动”或“机械”亦可) 增大钻头对路面的压强(填“增大压强”亦可) 8.6106（10河北）37某小汽车的“经济耗油量（90km/h）8L/100km”，是指这辆汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油8L。（1）如图16所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。在图中O点画出汽车所受重力的示意图。O图16（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25km，汽车的效率为31.25%。求：汽车消耗多少升汽油及汽车的功率。（汽油热值3.
9、2107J/L）（10沈阳）22（8分）随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6107 J/kg，密度为0.7103kg/m3，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。解：(1)= m/V m=V（1分）= 0.7103 kg/m31010-3m3= 7kg (1分) Q放=质量热值=7kg4.6107Jkg=3.22l08J (1分) (2)W有=Q放30% =3.22l08J30%=9.66107J (
10、1分) W有= Fs F= W有/s（1分）966N （1分） 车匀速直线行驶 (1分) f= F= 966N (1分)（10宁夏）37（6分）2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车。这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体。下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）。车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能N83.3%内燃机汽车汽油N（1）（4分）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）（2分）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？（1）（每空
11、2分、共4分）6107J、20%（2）（2分）答：节能体现在该电动车的效率高（1分）；环保体现在噪音小、无废气排放（1分）（10百色）292010年春，我市部分县区发生严重旱灾，某校师生饮水困难。抗旱突击队在离学校6千米远处探测到有地下水源，经努力挖掘，在离地面10米深处挖到水源。突击队用柴油机带动抽水机将水抽上来，用汽车运往学校，整套抽水设备的效率是10%。(柴油的热值：q柴油=4.3107J/kg)（1）汽车从水源处将水运到学校用时10分钟，问汽车的平均速度为多少米/秒？ （2）抽水机将质量为20吨的水抽到地面所做的有用功是多少焦？消耗多少千克柴油？解：(1) 汽车的平均速度：VS/t61
12、03m/1060s10m/s (2分)(2)质量为20t的水的重力：Gm水g20103kg10N/kg2105N (2分)抽水机所做的有用功：W有h2105N10m210 (2分)由 hW有/ W总 (1分) 得W总W有/h210/10%210 (1分)QW总由Qqm (1分)得m柴油Q/ q柴油210/4.3107J/kg0.47kg (1分)（10孝感）36(10分)如图所示是我国最大的海运货轮“景山6号”，它的排水量是2.06104 t，当货轮满载且以36kmh的速度匀速直线航行时，货轮受到的阻力为船和货物总重的0.01倍(海水的密度为1.03103kgm3，取10Nkg)。求：(第(1
13、)、 (2)两问不用书写计算过程) (1)(3分)船和货物总重为_N，排开海水的体积是_m3 (2)(3分)货轮的牵引力是_N，牵引力的功率是_W (3)(4分)货轮以36kmh的速度匀速直线航行时，其柴油机动力系统的效率为41.2，柴油的热值q4.3107J/kg问：货轮航行103km需要燃烧多少千克柴油? (计算结果用科学记数法表示，且保留三位有效数字)(1)2.06108 (1分) 2104 (2分) (2)2.06106 (1分) 2.06107 (2分) (3)已知F2.06106N s103Km106m 41.2 q4.3107Jkg解法一：W有Fs2.06106Nl06m2.061012J由 得 （1分）W总51012J （1分）由W总mq得 （
