题目内容
【题目】(1)随着经济的发展,汽车已成为人们常用的交通工具.一辆使用汽油为燃料的小汽车,在路面水平的高速公路上匀速行驶.如表是当小汽车以100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据.
发动机功率/W | 18750 |
百公里油耗/L | 8 |
汽油的热值/(JL﹣1) | 3.375×107 |
①匀速行驶10km消耗了 ________ L汽油;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 ________J;
③此时发动机的效率是 ________ .
(2)如图所示,容器中间用隔板等分成左右两部分,隔板下部有一10cm2的圆孔橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体,橡皮膜发生形变,可以得出结论:在深度相同时,液体压强跟________有关;图乙所示,在容器右侧装水,左侧装入密度为1.4×103kg/m3的某种液体,橡皮膜刚好不发生形变,若橡皮膜所受平均压强是橡皮膜上A点所受压强,则此时橡皮膜受到水的压力是 ________ N,A点在左侧液体中的深度h为 ________ cm.(g=10N/kg)
【答案】0.8L 2.7×107J 25% 液体的密度 0.7N 5cm
【解析】
(1)利用Q=mq求汽油完全燃烧放出的热量(总能量),再利用效率公式求汽车发动机的效率;(2)要探究液体压强与液体密度的关系,则要保证液体深度相同;深度相同,液体密度越大压强越大;知道右边水的深度,利用p=ρgh求水的压强,再利用F=pS求橡皮膜受到水的压力;橡皮膜刚好不发生形变,两边受到液体的压强相等,即p左=p右,据此列方程求左边液体的深度.
(1) ①汽车百公里油耗8L,所以汽车行驶10km消耗的汽油的体积V=0.8L;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为Q=Vq=0.8L×3.375×107J/L=2.7×107J,③该汽车发动机的效率:η==25%
(2)图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体,橡皮膜发生形变,即两边受到的压强不同,由此说明液体压强与液体的密度有关;p右=ρ水gh右=1×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa,
此时橡皮膜受到水的压力: F=p右S=700Pa×10×104m2=0.7N;③橡皮膜刚好不发生形变,两边受到液体的压强相等,即p左=p右,ρ液gh=ρ水gh右, 1.4×103kg/m3×10N/kg×h=1×103kg/m3×10N/kg×0.07m,解得h=0.05m=5cm.