题目内容
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.
(1)通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg.当车上载有195kg的人和物品时,车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2,试求轿车对地面的压强(g取10N/kg).
(2)在设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也是考虑发动机的冷却问题.为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.在发动机的冷却系统中共有5kg的水,在冷却过程中水温升高50℃,所吸收的热量是多少?
(3)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?
(4)为了提高该汽车发动机的效率,请写出一种合理的设想.
(1)通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg.当车上载有195kg的人和物品时,车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2,试求轿车对地面的压强(g取10N/kg).
(2)在设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也是考虑发动机的冷却问题.为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.在发动机的冷却系统中共有5kg的水,在冷却过程中水温升高50℃,所吸收的热量是多少?
(3)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?
(4)为了提高该汽车发动机的效率,请写出一种合理的设想.
分析:(1)汽车对水平地面的压力等于它的重力,由压强公式可以求出汽车对地面的压强.
(2)已知水的质量与升高的温度,由热量公式可以求出水吸收的热量.
(3)由功率的变形公式求出发动机输出的机械能,然后由效率公式求出发动机的效率.
(4)从燃料完全燃烧、减小能量损失方面分析答题.
(2)已知水的质量与升高的温度,由热量公式可以求出水吸收的热量.
(3)由功率的变形公式求出发动机输出的机械能,然后由效率公式求出发动机的效率.
(4)从燃料完全燃烧、减小能量损失方面分析答题.
解答:解:(1)汽车对水平地面的压强:
p=
=
=
=
=4.8×105Pa;
(2)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×50℃=1.05×106J;
(3)∵P=
,
∴汽车发动机输出的机械能:
W=Pt=8.5×104W×60s=5.1×106J,
发动机的效率η=
×100%=
×100%=42.5%;
(4)使柴油完全燃烧可以提高该汽车发动机的效率.
答:(1)轿车对地面的压强为4.8×105Pa;
(2)水吸收的热量为1.05×106J;
(3)发动机的效率的为42.5%;
(4)使燃料完全燃烧可以提高发动机的效率.
p=
F |
S |
G |
S |
mg |
S |
(1725kg+195kg)×10N/kg |
4×10-2m2 |
(2)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×50℃=1.05×106J;
(3)∵P=
W |
t |
∴汽车发动机输出的机械能:
W=Pt=8.5×104W×60s=5.1×106J,
发动机的效率η=
W |
Q |
5.1×106J |
1.2×107J |
(4)使柴油完全燃烧可以提高该汽车发动机的效率.
答:(1)轿车对地面的压强为4.8×105Pa;
(2)水吸收的热量为1.05×106J;
(3)发动机的效率的为42.5%;
(4)使燃料完全燃烧可以提高发动机的效率.
点评:本题考查了轿车对地面的压强、水吸收的热量、发动机的效率、提高发动机效率的方法等问题,难度不大,应用压强公式、热量公式、效率公式即可正确解题.
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