题目内容
14.“十一”假期,小欣一家驱车外出张家界旅游.当汽车以108km/h的速度在水平高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,已知汽车整车质量为1250kg,油箱容积为50L.(汽油热值q=3×107J/L,g=10N/kg)(1)汽车发动机工作时会产生大量的热量,为了保持发动机温度不至太高一般都采用多种方式进行冷却散热.其中采用水冷却是因为水的比热容大.
(2)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多匀速直线行驶450km,求汽车发动机的效率.
分析 (1)水的比热容的应用,冷却时水循环的原理等来对题干中的问题进行逐一解析即可.
(2)用水的比热容大汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,即F=f=1000N,又知道汽车行驶的速度,根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽车牵引力做功的功率;
(2)根据Q=Vq求出汽油完全燃烧放出的热量,根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$求出效率.
解答 解:
(1)汽车发动机采用水冷却是因为水的比热容大,在同样升温的情况下,水可以吸收更多的热量;
(2)因为汽车匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车受到的牵引力:
F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1250kg×10N/kg=1000N,
v=108km/h=30m/s,
这时汽车牵引力做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1000N×30m/s=3×104 W;
(2)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=50L×4.5×107J/L=2.25×109J,
汽车牵引力做的功为:W有用=Fs=1000N×450×103m=4.5×108J;
小汽车发动机的效率:
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.5×1{0}^{8}J}{2.25×1{0}^{9}J}$×100%=20%.
答:(1)比热容;
(2)这时汽车牵引力做功的功率是3×104W;
(3)汽车发动机的效率为20%.
点评 本题考查功的计算,热机效率、热量的计算.易错点是对热机效率的掌握.
练习册系列答案
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4.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
| A. | 使燃料燃烧更充分,可以增大热值 | |
| B. | 燃料燃烧释放的热量越多,热值越大 | |
| C. | 使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率 | |
| D. | 热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高 |
5.保持凸透镜的位置不变,发光物体P从距凸透镜85cm处沿主轴向透镜方向以0.05m/s的速度开始做匀速直线运动.已知凸透镜的焦距为10cm.关于物体P经透镜所成的像,下列说法中正确的是( )
| A. | 当运动13s时,成倒立、等大的实像 | B. | 当运动5s时,成正立、放大的虚像 | ||
| C. | 当运动14s时,成正立、放大的实像 | D. | 当运动8s时,成倒立、放大的实像 |
2.小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中:

(1)小明发现杠杆右端底,左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节.小明调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂.
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂4个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码3个.
(3)下表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完整.
(4)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是弹簧测力计对杠杆拉力对应的力臂变小.
(5)做实验时,图丙所示的杠杆已达到平衡.当杠杆由图乙位置变成图丙位置时,弹簧测力计的示数将不变(选填“变大”、“变小”或“不变”).设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦.
(1)小明发现杠杆右端底,左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节.小明调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂.
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂4个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码3个.
(3)下表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完整.
| 实验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | 阻力臂L2/m |
| 1 | 1.0 | 0.24 | 2.0 | 0.12 |
| 2 | 1.5 | 0.1 | 0.5 |
(5)做实验时,图丙所示的杠杆已达到平衡.当杠杆由图乙位置变成图丙位置时,弹簧测力计的示数将不变(选填“变大”、“变小”或“不变”).设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦.