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)汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的
(2)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0-5s时间内,轿车发动机做功
(3)汽车在行驶中,由于路况和车速的不同,发动机的实际功率也不同,通常行驶时,实际功率要小于它的最大功率.某型号轿车的有关数据如下表.
(某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg,密度约为0.7×103kg/m3)
求:若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh,则轿车消耗了
(1)汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的
比热容
比热容
较大的性质;(2)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0-5s时间内,轿车发动机做功
4.5×105
4.5×105
J,轿车运动过程中受到的阻力是3000
3000
N.(3)汽车在行驶中,由于路况和车速的不同,发动机的实际功率也不同,通常行驶时,实际功率要小于它的最大功率.某型号轿车的有关数据如下表.
(某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg,密度约为0.7×103kg/m3)
发动机最大功率 | 90kW |
百公里耗油(100km/h匀速行驶) | 6.0L(某标号汽油) |
最大车速 | 170km/h |
4.2
4.2
千克的汽油若轿车发动机的效率是30%,当轿车以100km/h的速度匀速行驶时,发动机的实际功率是1.575×104
1.575×104
瓦特.分析:(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
(2)利用功的公式W=Pt可计算轿车发动机所做的功;
利用二力平衡知识可知阻力大小等于牵引力,所以先在图乙中找到汽车匀速直线运动是的速度,再利用功率的计算公式P=
=
=Fv,求出牵引力F,即等于阻力的大小.
(3)根据公式v=
求出汽车行驶的距离,根据表中数据可知,消耗油的体积,根据公式ρ=
求出油的质量;根据公式Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量,从而求出发动机做的有用功,根据公式P=
求出轿车的实际功率.
(2)利用功的公式W=Pt可计算轿车发动机所做的功;
利用二力平衡知识可知阻力大小等于牵引力,所以先在图乙中找到汽车匀速直线运动是的速度,再利用功率的计算公式P=
W |
t |
Fs |
t |
(3)根据公式v=
s |
t |
m |
V |
W |
t |
解答:解:(1)水的比热容最大,降低相同温度吸收热量多,所以利用了水的比热容较大的性质.
(2)轿车的功率P=90kW=9×104W,
轿车发动机做功:W=Pt=9×104W×5s=4.5×105J;
由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s;
∵P=
=
=Fv
∴轿车运动过程中受到的阻力:f=F=
=
=3000N;
(3)∵v=
∴轿车行驶1h行驶的路程:s=vt′=100km/h×1h=100km,由表中数据可知,消耗油的体积为V=6.0L=6×10-3m3,
∵ρ=
,
∴消耗油的质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2 kg.
消耗汽油放出的总热量Q=mq=4.5×107J/kg×4.2 kg=1.89×108J,
发动机做的有用功:W有=ηQ=30%×1.89×108J=5.67×107J;
发动机的实际功率:
P实=
=
=1.575×104W.
故答案为:(1)比热容;(2)4.5×105;3000;(3)4.2;1.575×104.
(2)轿车的功率P=90kW=9×104W,
轿车发动机做功:W=Pt=9×104W×5s=4.5×105J;
由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s;
∵P=
W |
t |
Fs |
t |
∴轿车运动过程中受到的阻力:f=F=
P |
v |
9×104W |
30m/s |
(3)∵v=
s |
t |
∴轿车行驶1h行驶的路程:s=vt′=100km/h×1h=100km,由表中数据可知,消耗油的体积为V=6.0L=6×10-3m3,
∵ρ=
m |
V |
∴消耗油的质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2 kg.
消耗汽油放出的总热量Q=mq=4.5×107J/kg×4.2 kg=1.89×108J,
发动机做的有用功:W有=ηQ=30%×1.89×108J=5.67×107J;
发动机的实际功率:
P实=
W有 |
t′ |
5.67×107J |
3600s |
故答案为:(1)比热容;(2)4.5×105;3000;(3)4.2;1.575×104.
点评:本题通过生活中一个具体实例,考查了多方面的物理知识,要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用.注意在进行计算时,看清题目中所给的条件,单位要统一.
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