人教版物理九年级上第十四章第二节细化知识点同步练习——热量与功、功率相关的热机的效率（3）

试卷更新日期：2022-09-06 类型：同步测试

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一、实验探究题

1. 小明一家驾车旅行，汽车应用了好多物理知识，请回答下列问题：

(1)、加油时闻到汽油味，说明分子在；

(2)、图示为车发动机的冲程，其能量转化情况是；

(3)、若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是J，车所受牵引力是N，车的工作效率是%。（?_汽油=0.8×10³kg/m³ ， q_汽油=4.5×10⁷J/kg，g 取10N/kg）

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二、计算题

2. 某校学生乘坐校车到距离9km处的考点参加考试（设道路是平直、均匀材质的路面），校车与所载学生的总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m² ．问：

(1)、校车对地面的压强多大？

(2)、若校车以12m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为4500N，则校车发动机牵引力的功率是多大？

(3)、若校车匀速驶完全程共消耗了4.8kg燃油（假设燃油完全燃烧，燃油的热值为3.2×10⁷J/kg），则校车发动机的效率是多少？

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3. 如图所示，为四轮双缸某品牌老年代步车，参数如下表。若代步车在平直公路上以最高速度36km/h匀速行驶（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，汽油密度为0.8×10³kg/m³ ， g=10N/kg）求：
油箱容积
30L
车总质量
500kg
发动机效率
25%
最大功率
8.0×10³W
与地接触总面积
0.1m²

(1)、该老年车以最高速度匀速行驶时所受的阻力？

(2)、一箱油完全燃烧放出的热量是多少？

(3)、一箱油能使该车以最高速度行驶多远？

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4. 随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国产轿车每100km消耗8L汽油（1L=10^-3m³），汽油的密度为0.71×10³kg/m³、热值为4.6×10⁷J/kg。则：

(1)、10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少J？

(2)、该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是多少kg？

(3)、若该汽车在平直公路上行驶时受到的阻力为1000N，则此汽车发动机的效率为多少？

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5. 2020年2月17日，两张“运-20机票”在微信朋友刷屏，“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞．若运-20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下，以 $720 k m / h$ 的速度沿水平方向匀速航行 $1 h$ ，需要完全燃烧航空煤油 $4800 k g$ ，已知飞机发动机的机械功率是 $3.2 \times 1 0^{7} W$ ，航空煤油的热值为 $4 \times 1 0^{7} J / k g$ 。试求：

(1)、 $4800 k g$ 航空煤油完全燃烧放出的热量；

(2)、发动机获得的水平推力F；

(3)、该飞机发动机的效率。

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6. 汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km，该过程中汽车受到的阻力为1440N，汽油机效率为30%（假设汽油完全燃烧，q_汽油=4.5×10J/kg），求汽车行驶15km所消耗的汽油的质量。

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7. 某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s，汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×10⁷J，消耗汽油2.5kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q=4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）。针对这一过程，求：

(1)、汽车行驶的路程；

(2)、汽车受到的阻力；

(3)、汽车发动机的效率。

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8. 随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家。如表为小明同学家小汽车的有关数据：

小汽车的总质量1500kg	小汽车的额定功率50kW
汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m²	100km耗油量8L
水箱中装满水质量2.5kg	汽油的密度0.71×10³kg/m³

求：

(1)、某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收多少热量？

(2)、假若小汽车发动机的效率为30%，该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h，此过程中小汽车消耗的汽油质量是多少？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）

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9. 我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为4.5×10⁷J/kg。求：

(1)、消耗的燃油完全燃烧产生的热量Q_放；

(2)、发动机牵引力的功率P；

(3)、发动机的能量转化效率η。

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10. 一辆正在匀速直线行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，从甲地到乙地距离150km，已知汽车的总耗油15kg，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求：

(1)、该车从甲地到乙地克服阻力做多少功？

(2)、汽车行驶时的功率是多少？

(3)、汽车的效率是多少？

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11. 如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油 $1 kg$ 。汽油机的效率为 $30 %$ ，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的热值为 $4.5 \times 10^{7} J/kg$ ， $c_{水} = 4 .2 \times 1 0^{3} J/ (kg \cdot ℃)$ ）求：

(1)、 $1 kg$ 汽油完全燃烧放出的热量是多少？

(2)、假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的 $42 %$ ，这些废气的能量全部被质量 $100 kg$ 的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）

(3)、如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的阻力为 $900 N$ ，消耗 $1 kg$ 汽油汽车通过的路程是多少 $km$ ？

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12. 一辆厢式小货车正在运送物资，空车质量为1.5t，满载时载货量为2.5t，满载时百公里油耗为20L，如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是车重的 $\frac{1}{10}$ ，那么在此过程中：（燃油密度为0.8×10³kg/m³ ，燃油热值为5×10⁷J/kg，g取10N/kg）

(1)、该货车匀速行驶时受到的阻力大小？

(2)、该货车发动机牵引力做的有用功是多少？

(3)、燃油完全燃烧放出的热量是多少？

(4)、该货车发动机的效率是多少？

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13. 改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油4kg，汽车发动机功率为12kw，已知：汽油的热值为q=4.6×10⁷J/kg。求该汽车匀速行驶100km过程中：

(1)、消耗的汽油完全燃烧放出的热量；

(2)、发动机所做的功。

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14. 安徽江淮汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地．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，受到的平均阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^－3m³（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ＝0.8×10³kg/m³ ，热值q＝4×10⁷J/kg，求：

(1)、专用车牵引力所做的功．

(2)、燃油放出的热量．

(3)、该专用车的热机效率是多少

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三、综合题

15. 氢燃料被认为是21世纪最理想的能源。如图所示的氢燃料新能源公交车，满载时的质量为20t，某次满载后从A站出发，在水平地面上以36km/h的速度匀速行驶到B站，用时2min30s，此过程中公交车所受阻力为总重的0.07倍。（q_氢=1.4×10⁸J/kg，g=10N/kg）请作答：

(1)、公交车行驶时轮胎会发热，这是通过的方式改变轮胎的内能；氢燃料具备的优点有（写出一条即可）；

(2)、公交车行驶的路程是多少？

(3)、该车满载匀速行驶时，发动机的输出功率是多少？

(4)、若该公交车从A站出发到B站消耗氢燃料0.4kg，该公交车发动机的效率为多少？

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油箱容积	30L
车总质量	500kg
发动机效率	25%
最大功率	8.0×10³W
与地接触总面积	0.1m²