初中物理-内能利用-计算题1

人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。初中物理-内能利用-计算题1一解答题（共11小题）1如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8103kg/m3，汽油的热值为4.5107J/kg）2质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场g取10N/kg试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？3莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kWh），已知汽油的热值为4.6107J/kg（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kWh）表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油）求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）4我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）5某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L汽油的密度=0.8103kg/m3；汽油的热值为4.6l07J/kg求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率（4）该汽油机的效率6液化石油气的热值高达4.6107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%已知水的比热容为c水=4.2103J/（kg），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？7（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的7075%，海洋的贮水量约为1.31021千克，海水资源极其丰富当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应假定由此导致海水的温度升高0.1，则海水将多吸收的热量约为焦设海水的比热为4.2103焦/（千克）（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水（水的密度水=1.0103千克/米3）8由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧能转变为内能，柴油机冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能（2）发电机的工作原理是（）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台若其他设备总功率为80kW并照常运行试通过计算说明现有发电机能否满足需要柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）9 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100km600N7.2107J83.3%内燃机汽车汽油100km600N3108J（1）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）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？10发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功J（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的冲程内燃机给汽车提供动力（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3排气量1.8L热值4.6107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率（计算结果保留一小数）11一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0103J正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J？（2）正常运行时该车的功率可达多少kW？（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s？（运算中取g=10N/kg）初中物理-内能利用-计算题1参考答案与试题解析一解答题（共11小题）1（2015内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8103kg/m3，汽油的热值为4.5107J/kg）【考点】热机的效率；功率的计算菁优网版权所有【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率【分析】（1）根据=求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式=的变形公式W=Q放可求出牵引力做的功（2）知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率【解答】解：（1）由=得消耗汽油的质量为：m=V=0.8103kg/m31.5103 m3=1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2 kg4.5107J/kg=5.4107J；由=得，汽油机的有用功：W=Q放=30%5.4107J=1.62107J；（2）由v=得汽车运动的时间：t=h=400s；汽车的输出功率：P=4.05104W答：（1）该汽车发动机做的有用功是1.62107J；（2）该汽车的输出功率为4.05104W【点评】本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式2（2015河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场g取10N/kg试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？【考点】燃料的热值；机械效率的计算；功率计算公式的应用菁优网版权所有【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率【分析】（1）利用燃料放热公式，求出放出的热量；（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力；（3）先求出有用功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：Q=mq=1.2kg4.5107J/kg=5.4107J；（2）由P=可得牵引力做功为：W=Pt=20000W600s=1.2107J，由功的计算公式，可得牵引力为：F=2000N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；（3）汽车在斜坡上做的有用功为：W有用=Gh=mgh=6000kg10N/kg50m=3106J，总功为：W总=P额t=100000W260s=1.2107J，则机械效率为：=100%=100%=25%（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为5.4107J；（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率，属于能量综合运算题，难度适中3（2014江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kWh），已知汽油的热值为4.6107J/kg（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kWh）表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油）求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）【考点】有关热机的计算菁优网版权所有【专题】热和能【分析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（2）根据题意可知消耗0.2kg汽油获得的能量，根据=求出发动机的效率【解答】解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2kg4.6107J/kg=9.2106J；（2）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kWh=3.6106J，汽车发动机的效率：=100%=100%39%答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%【点评】此题主要考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大4（2008武汉）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点清洁，污染少、能源利用率高（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）【考点】热机的效率；功的计算；热量的计算；燃料的热值菁优网版权所有【专题】应用题；简答题；压轴题【分析】内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、=【解答】解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少故答案为：清洁，污染少、能源利用率高（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UIt=300V100A3600s=1.08108J答：该蓄电池可储存1.08108J的电能（3）内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出的热量是：Q=mq=4.475kg4.0107J/kg=1.79108J答：放出的热量是1.79108J分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N答：发动机的动力为2000N行驶过程中充入的电能W1=W（80%60%）=1.08108J（80%60%）=2.16107J车行驶的路程为：s=vt=50km/h0.5h=25km=250OOm行驶机械功：W2=Fs=2000N25000m=5107J内燃机的效率为：=40%答：内燃机的效率为40%【点评】此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式考查得很全面5（2005南通）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L汽油的密度=0.8103kg/m3；汽油的热值为4.6l07J/kg求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率（4）该汽油机的效率【考点】有关热机的计算菁优网版权所有【专题】计算题【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0lO5Pa30104m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=V=0.8103kg/m30.01103m3=0.008kg，效率：=答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算在计算功率和效率时要注意对应关系6（2012常州）液化石油气的热值高达4.6107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%已知水的比热容为c水=4.2103J/（kg），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？【考点】燃料的热值；热量的计算菁优网版权所有【专题】计算题【分析】根据水的比热容，计算出水吸收的热量，然后根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）100kg（10031）=2.898107J；燃气燃烧放出的热量为：Q放=3.864107J；瓶内燃气的热值为：q=4.6107J/kg；（2）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q石油气=4.6107J/kg；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚；答：（1）瓶内燃气的热值是4.6107J/kg；（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚【点评】此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答7（2002丽水）（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的7075%，海洋的贮水量约为1.31021千克，海水资源极其丰富当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应假定由此导致海水的温度升高0.1，则海水将多吸收的热量约为5.461023焦设海水的比热为4.2103焦/（千克）（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约259.2千克的水（水的密度水=1.0103千克/米3）【考点】燃料的热值菁优网版权所有【专题】实验题；电与热、生活用电【分析】（1）已知海水的质量、温度的变化量、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cmt求海水吸收的热量；（2）根据题意求出这只水龙头连续滴水一个月流失的体积，再根据密度公式求出流失水的质量【解答】解：（1）海水吸收的热量：Q=cmt=4.2103J/（kg）1.31021kg0.1=5.461023J；（2）流失水的体积：V=25108m324360030=0.2592m3，由=得，流失的水的质量：m=水V=1.0103kg/m30.2592m3=259.2kg故答案为：5.461023；259.2【点评】本题考查了热量公式和电功公式、密度公式的灵活应用，根据题意得出一个月流失水的体积是关键8（2007崇左）由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧化学能转变为内能，柴油机做功冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能（2）发电机的工作原理是（B）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台若其他设备总功率为80kW并照常运行试通过计算说明现有发电机能否满足需要柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）【考点】内燃机的四个冲程；噪声及来源；发电机的构造和原理菁优网版权所有【专题】计算题；简答题；压轴题【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的（2）闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机，可据此作答（3）首先计算出学校各种用电设备的总功率、总电流，再和发电机铭牌上的数值进行比较即可柴油发电机的污染主要来自两方面：一、机器运转过程中产生的噪音，二、燃料燃烧产生的废气污染【解答】解：（1）柴油机的四个冲程中，在压缩冲程的末端，空气被压缩，温度升高；做功冲程的开始，喷入雾状柴油后，柴油自然，化学能转化为内能，而此时内能有转化为机械能，带动飞轮转动做功；最后通过发电机将机械能转化为电能故答案为：化学，做功（2）A、电磁铁利用了电流的磁效应，不合题意；C、D、通电线圈在磁场中转动，体现了磁场对电流的作用力，不合题意；而发电机的工作原理是电磁感应现象，故选B（3）由题意知：P总=0.1kW504+0.8kW40+2.5kW8+80kW=152kW200kw80%，I总=200A+8A+40A+A690.9A400A，故不能满足需要主要包括：大气污染和噪音污染【点评】此题主要考查了柴油机能量转化和发电机的工作原理，在解答（3）题时，一定要考虑到额定电流的要求，以免造成错解9（2010宁夏）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100km600N7.2107J83.3%内燃机汽车汽油100km600N3108J（1）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）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？【考点】热机的效率；功的计算菁优网版权所有【专题】计算题；简答题；信息给予题【分析】（1）牵引力做的功等于牵引力和汽车在牵引力方向上通过的距离的乘积，即W力=FS；内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，即=100%（2）纯电动节能环保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【解答】解：（1）汽车牵引力做的有用功等于牵引力和汽车前进距离的乘积W力=FS=600N100103m=6107J内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，=100%=100%=20%答：汽车牵引力做的有用功为6107J，内燃机汽车的效率为20%（2）由题意“纯电动节能环保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”及计算结果归纳出环保车的特点：节能体现在该电动车的效率高，环保体现在噪音小、无废气排放答：节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放【点评】本题从电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力10（2013佛山）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功4.5106J（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙甲丁丙（对甲、乙、丙、丁重新排序），丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3排气量1.8L热值4.6107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率（计算结果保留一小数）【考点】内燃机的四个冲程；功的计算；功率的计算菁优网版权所有【专题】压轴题；功、功率、机械效率【分析】（1）已知发动机的最大功率，直接根据W=Pt即可求出汽车1min内做的有用功；（2）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；（3）根据m=v算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量；发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值【解答】解：（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，1min中内做的有用功：W=Pt=75000W60s=4.5106J；（2）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；故排序为：乙甲丁丙其中做功冲程内燃机给汽车提供动力（3）做一次功燃气的质量：m燃气=v=1.35kg/m31.8103m3=2.43103kg，因为空燃比是14：1，所以做一次功消耗的汽油质量：2.43103kg=1.62104kg，1min内汽油燃烧释放的热量：Q=m汽油q=1.62104kg4.6107J/kg2600=1.93752107J，发动机的效率：=100%=100%23.2%答：（1）4.5106；（2）乙甲丁丙；丁；（3）汽车发动机的效率为23.2%【点评】本题考查速度、功率、效率的计算，考查面比较广，关键是公式及其变形的应用，最容易出错的是物理量的单位和单位的换算11（2006孝感）一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0103J正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J？（2）正常运行时该车的功率可达多少kW？（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s？（运算中取g=10N/kg）【考点】有关热机的计算；速度公式及其应用；重力的计算；功率计算公式的应用菁优网版权所有【专题】压轴题；功、功率、机械效率；功和能综合题【分析】（1）知道太阳能动力车每1m2面积上每1s内接收到的太阳能、太阳能接收板的有效面积，可求2h车接收到的太阳能；（2）知道这种车正常运行时将太阳能转化成机械能的效率，根据效率公式=100%求2h车转化成的机械能，利用功率公式P=求车的功率；（3）知道车的总质量，利用G=mg求车的总重力，进而求出车沿水平路面行驶时受到的阻力，因为车做匀速直线运动，所以车受到的牵引力和阻力为平衡力，据此可求牵引力；求出了车的功率，利用P=Fv求车在水平路面上匀速行驶的速度【解答】解：（1）由题知，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0103J，S=8m2，2h车接收到的太阳能：E=1.0103J836002=5.76107J，（2）由题知，正常运行时，这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%，=100%，2h车转化成的机械能：W机=E=12%5.76107J=6.912106J，车的功率：P=960W=0.96kW；（3）车的总重力：G=mg=160kg10N/kg=1600N，沿水平路面行驶时受到的阻力：f=G=1600N=160N，车做匀速直线运动，牵引力：F=f=160N，P=Fv，v=6m/s答：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是5.76107J；（2）正常运行时该车的功率可达0.96kW；（3）在水平路面上匀速行驶的速度可达6m/s【点评】本题考查了学生对重力公式、速度公式、功率公式、效率公式的掌握和运用，计算车的功率要用转化成的机械能除以所用时间，这是本题的关键第15页（共15页）