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文档简介
2025年中考物理复习之小题狂练300题(解答题):热与能(10题)
—.解答题(共10小题)
1.(2024•眉县模拟)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程
干线客机,具有安全、经济、舒适、环保的特点,2024年3月2日,编号为B-919F的东航第五架C919
国产飞机,执行MU2999调机航班,从上海浦东国际机场起飞,于9时51分抵达上海虹桥国际机场,
正式入列东航机队。该机搭载新一代涡扇发动机的热效率(发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的
内能之比)和推进效率(发动机传递给飞机的推力所做的功与其获得的机械能之比),如表为C919客
机部分参数。(g取10N/kg)
空载质量60t最大起飞质量
巡航速度900km/h发动机巡航推力35000N
(1)飞行时机翼下方的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)机翼上方的压强。
(2)客机空载停在机场的水平地面上时,轮胎与地面总接触面积为0.5n?,它对地面的压强是多少?
(3)若该客机以巡航速度飞行lh的过程中,消耗燃油3200kg,发动机的热效率为40%,此过程中发
动机的推进效率为多大?(燃油热值q=4.6Xl()7j/kg,结果保留一位小数)
2.(2024•新春县一模)如图所示,2022年9月27日,由中国自主研制的“鳗龙”AG600M灭火机以全新
消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1吨,飞
机发动机做的功为2X1()1°J。[航空燃油的热值为4Xl()7j/kg,c水=4.2X1()3J/(kg.℃)]求:
(1)飞机在投水的过程中保持水平匀速直线飞行,飞机的动能,机械能(均选
填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收多少热量?
(3)发动机的效率是多少?
3.(2024•费县二模)2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,
神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)2023年10月26日,搭载神舟十七号的运载火箭顺利发射升空。点火升空时,发射台周围出现大
量的“白雾”(如图),这是水蒸气(填物态变化名称)的结果;火箭加速升空的过程中,飞
船的机械能;飞船与天和核心舱对接形成组合体,相对于天和核心舱,飞船是的。
(2)3名航天员在轨飞行187天,期间进行了2次出舱活动。出舱后,航天员在太空中漫步,处于“失
重”状态,他们的质量(填“变大”、“变为0”或“不变”);他们穿的蓝色航天服可以
(填“透过”、“反射”或“吸收”)蓝光;能够灵活地利用机械臂进行设备安装、调试和维修等工作,
机械臂类似人的手臂,使用时可以省o
(3)在太空抛物实验中,假如物体不受任何外力,抛出的物体将,核心舱内有许多固
定把手,航天员在移动位置时,可以用力牵拉这些把手,以防止由于继续运动而碰到舱壁,
这说明力可以改变物体的o
(4)飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,与大气剧烈摩擦,舱体外壁的温度达2000℃以上,这是
通过的方式改变了返回舱的内能;舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化,热
量,加之隔热层的保护,从而使舱内温度可保持在26℃左右。
(5)若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为4.2X1012J,则发射前工程
师至少向火箭加注t热值为L4X108j/kg的液态氢(假设液态氢在发射过程中完全燃烧)。
4.(2024•商丘二模)氢燃料汽车是北京冬奥会交通保障的主力车型之一,此次使用的是我国国内首创的
150kW大功率燃料电池发动机,最高车速可达lOOkm/h,车的质量为4t,轮胎的总着地面积是O.OSn?,
请回答以下问题:
(1)请说出一种使用液氢作燃料的优点:o
(2)该车静止在水平地面上时对地面的压强。(g取10N/kg)
(3)测试时该车以最高车速、150kW的恒定功率在水平公路上匀速行驶,消耗5.4kg液氢可以行驶0.7h,
则该车受到的阻力为多少?该车利用燃料的效率是多少?(液氢热值取1.4X108j/kg)
5.(2024•牧野区校级二模)如图所示是我国新一代99式主战坦克,该坦克使用涡轮增压大功率柴油机,
行驶时的最大速度为72km/h,坦克自重50t.履带与地面的总接触面积为4m2。据此回答下列问题。
(1)坦克的履带很宽是通过增大受力面积来(选填“减小”或“增大”)压强的;坦克使用
的柴油机上使用的是(选填“火花塞”或“喷油嘴”)。
(2)99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强大小?
(3)若坦克以最大速度行驶lh消耗柴油200kg,柴油机的热机效率为30%,则坦克在行驶过程中牵引
力的功率为多少?(柴油的热值为q柴油=4.6Xg=10N/kg)除不尽的保留到小数点后一
位)
(4)坦克以最大速度行驶过程中,受到的阻力是多少?
6.(2024•西华县三模)麦收时节,同学们去农场参加劳动实践,见到了如图所示的联合收割机收割麦子
的场景。收割机作业时效率为40%,收割机整机质量为3.24t,车轮与地面的总接触面积为3.6m2。
(1)如图所示,麦子收割过程中,收割机相对于同行的运小麦的车辆是(选填“运动”或
“静止”)的。
(2)收割机对水平地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)收割机作业时功率保持60kW不变,以2m/s的速度匀速行驶40min,可将同行的运小麦的车辆装
满,此过程中消耗柴油多少千克?[q柴油=4.0Xl()7j/kg]
7.(2024•西平县模拟)如图是一种手扶式电动滚刷扫雪机。它能轻巧灵活地清扫道路上的积雪。
(1)扫雪机的四冲程汽油发动机工作时,机械能转化为内能的是;
(2)扫雪机静止在水平地面上,其质量为300kg,它与地面接触的总面积为400cm2,求其对地面的压
强为多少?(g取10N/kg)
(3)扫雪机不扫雪时,在道路上以最大速度5min匀速直线行驶了300m,此时行驶的功率为500W,
求其所受阻力为多少?
8.(2024•西华县二模)河南省是我国小麦第一生产大省,种植面积连续5年稳定在8500万亩以上,洛阳
生产的“东方红”无人驾驶拖拉机在农业生产中深受农民喜爱。如图所示,该拖拉机的质量为1.5吨,
与水平地面的总接触面积为lOOOcn?。(g取10N/kg,q*匕油=4.3XlO’J/kg)
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强是多少?
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍,行驶4.3km消耗柴油0.75kg,
那么柴油机的热效率为多少?
(3)拖拉机以额定功率工作时,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度,试分析主要
原因。
9.(2024•南阳二模)2023年12月18日,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。灾情牵动了全国人民的
心,“甘”苦”共!河南社会各界迅速行动驰援灾区!12月22日,五辆载满河南爱心企业捐赠的救灾
物资车辆从郑州出发驰援甘肃。河南高速交警迅速行动,接力护送保通,全力保障运送救灾物资车队第
一时间奔赴灾区。其中一辆运送救灾物资的6轮卡车,卡车和物资的总质量为9t,每个车轮与地面接触
的面积为500cm2,当它以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,卡车受到的阻力为车总重的0.03
倍。求:
(1)该车静止时,对水平地面的压强;
(2)若该卡车以柴油为燃料,该柴油机的效率为40%,则匀速行驶lOmin,卡车消耗柴油的质量(q
=4.3X107J/kg,结果保留两位小数);
(3)汽车内燃机的吸气冲程大都采用自然吸气式,即活塞向下运动,空气在的作用下进入
气缸。
10.(2024•萨尔图区校级三模)新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当混合动力汽车启动时,内
燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车
轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能
量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了5.12Xl()7j.求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)若所用燃料的热值为4.5X1071/^,测试过程中消耗8kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总
热量是多少;
(3)内燃机的效率。
2025年中考物理复习之小题狂练300题(解答题):热与能(10题)
参考答案与试题解析
一.解答题(共10小题)
1.(2024•眉县模拟)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程
干线客机,具有安全、经济、舒适、环保的特点,2024年3月2日,编号为B-919F的东航第五架C919
国产飞机,执行MU2999调机航班,从上海浦东国际机场起飞,于9时51分抵达上海虹桥国际机场,
正式入列东航机队。该机搭载新一代涡扇发动机的热效率(发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的
内能之比)和推进效率(发动机传递给飞机的推力所做的功与其获得的机械能之比),如表为C919客
机部分参数。(g取10N/kg)
空载质量60t最大起飞质量
巡航速度900km/h发动机巡航推力35000N
(1)飞行时机翼下方的压强大于(选填“大于”、“小于”或“等于")机翼上方的压强。
(2)客机空载停在机场的水平地面上时,轮胎与地面总接触面积为0.5n?,它对地面的压强是多少?
(3)若该客机以巡航速度飞行lh的过程中,消耗燃油3200kg,发动机的热效率为40%,此过程中发
动机的推进效率为多大?(燃油热值q=4.6Xl()7j/kg,结果保留一位小数)
【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;流体压强与流速的关系.
【答案】(1)飞行时机翼下方的压强大于机翼上方的压强;
(2)地面的压强是1.2Xl()6pa;
(3)发动机的推进效率53.5%。
【分析】(1)飞机的机翼上凸下平,飞行时上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢压强大。
(2)根据客机的质量算出重力,在水平地面上压力等于重力。已知轮胎和地面的接触面积,可求对地
面的压强。
(3)根据飞机的巡航速度和飞行时间,可求出飞行的距离。根据发动机的巡航推力,求出推力做的功。
根据消耗燃油的质量和燃油热值,求出燃油燃烧放出的热量。根据发动机的效率,求出飞机获得的机械
能。再根据推进效率等于发动机传递给飞机的推力所做的功与其获得的机械能之比求出飞机的推进效
率。
【解答】解:(1)飞机的机翼上凸下平,飞行时机翼下方的压强大于机翼上方的压强。
(2)客机空载质量60t,在水平地面上压力等于重力,F=G=mg=60X103kgX10N/kg=6X105N;轮
5
胎与地面总接触面积为0.50?,它对地面的压强p=£=6"l。N=I.2X106Pa;
S0.5m2
(3)客机巡航速度900km/h,客机以巡航速度飞行lh,飞行距离$=丫1=9001011/11/lh=900km=9X105m;
发动机巡航推力35OOON,推力所做的功W=Fs=35000NX9X105m=3.15><10i°J;
消耗燃油3200kg,燃油燃烧放出的热量Q放=m汽油q=3200kgX4.6X107j/kg=L472X10iij;
发动机获得的机械能W机=9(2放=40%X1.472X1011J=5.888X1010J;
发动机的推进效率r)=—X100%=&I,X10J*100%^53.5%O
W机5.888X1010J
答:(1)飞行时机翼下方的压强大于机翼上方的压强;
(2)地面的压强是1.2Xl()6pa;
(3)发动机的推进效率53.5%。
【点评】该题考查了流体压强和流速的关系,压强以及热机效率的相关计算。解题时认真阅读题中信息,
准确计算。
2.(2024•斯春县一模)如图所示,2022年9月27日,由中国自主研制的“鲸龙”AG600M灭火机以全新
消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1吨,飞
机发动机做的功为[航空燃油的热值为4X1071/1%,©水=4.2Xl()3j/(kg・℃)]求:
(1)飞机在投水的过程中保持水平匀速直线飞行,飞机的动能减小,机械能减小(均选填
“增大”“不变”或“减小”)。
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收多少热量?
(3)发动机的效率是多少?
【考点】热机的效率公式与计算;机械能的概念;动能和重力势能的相互转化;利用比热容的公式计算
热量.
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】(1)减小;减小;
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收3.528X109J热量;
(3)发动机的效率是50%。
【分析】(1)影响动能的因素:质量和速度:质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因
素:重力势能与物体的质量和被举高度有关,质量越大、被举得越高,则重力势能越大。动能和势能合
称机械能。
(2)知道水的质量、比热容、初温和末温,根据Q吸=cm(t-to)计算吸收的热量;
(3)知道燃油的质量和热值,根据Q放=mq计算放出的热量;根据率n计算效率。
Q放
【解答】解:(1)飞机在投水的过程中保持水平匀速直线飞行,质量变小、速度不变、高度不变,飞机
的动能减小、重力势能减小,机械能减小;
(2)12吨水温度从26℃升高至96℃可以吸收的热量:Q吸=cm(t-to)=4.2X103J/(kg-℃)X1.2
X104kgX(96℃-26℃)=3.528X10%;
(3)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放=m油q=lX103kgX4X107J/kg=4X10l0J;
发动机的效率『I=2X1"°J=50%。
Q放4X1Q1OJ
故答案为:(1)减小;减小;
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收3.528X109J热量;
(3)发动机的效率是50%。
【点评】本题考查了液体升温吸热、燃料燃烧放热、效率的计算,公式较多,都是基础知识,都要求掌
握。
3.(2024•费县二模)2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,
神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)2023年10月26日,搭载神舟十七号的运载火箭顺利发射升空。点火升空时,发射台周围出现大
量的“白雾”(如图),这是水蒸气液化(填物态变化名称)的结果;火箭加速升空的过程中,飞
船的机械能增大;飞船与天和核心舱对接形成组合体,相对于天和核心舱,飞船是静止的。
(2)3名航天员在轨飞行187天,期间进行了2次出舱活动。出舱后,航天员在太空中漫步,处于“失
重”状态,他们的质量不变(填“变大”、“变为0”或“不变”);他们穿的蓝色航天服可以
射(填“透过”、“反射”或“吸收”)蓝光;能够灵活地利用机械臂进行设备安装、调试和维修等工
作,机械臂类似人的手臂,使用时可以省距离。
(3)在太空抛物实验中,假如物体不受任何外力,抛出的物体将做匀速直线运动,核心舱内有许
多固定把手,航天员在移动位置时,可以用力牵拉这些把手,以防止由于惯性继续运动而碰到舱
壁,这说明力可以改变物体的运动状态。
(4)飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,与大气剧烈摩擦,舱体外壁的温度达2000℃以上,这是
通过做功的方式改变了返回舱的内能:舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化,吸收热
量,加之隔热层的保护,从而使舱内温度可保持在26℃左右。
(5)若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为4.2X1()12J,则发射前工程
师至少向火箭加注60t热值为1.4Xl()8j7kg的液态氢(假设液态氢在发射过程中完全燃烧)。
【考点】固体和液体的热值计算;运动和静止的相对性;质量的概念与特性;力可以改变物体的运动状
态;牛顿第一定律的应用;运用惯性判断物体的运动;机械能的概念;杠杆在生活中的应用;物体的颜
色;汽化的吸热特点;液化的概念及现象;做功改变物体的内能.
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【答案】(1)液化;增大;静止;(2)不变;反射;距离;(3)做匀速直线运动;惯性;运动状态;(4)
做功;吸收;(5)60o
【分析】(1)物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化放热;
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量
和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能和势能之和;
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物;研究对象
的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
(2)质量是物体的固有属性,不会随着位置的变化而变化;
不透明物体反射本身颜色的色光,吸收其他色光;
动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离;
(3)根据牛顿第一运动定律分析解答;
力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态;
(4)做功和热传递都可以改变物体的内能,做功改变物体内能的实质是其他形式的能与内能的相互转
化,热传递改变物体内能的实质是内能的转移;
熔化和汽化过程中都要吸收热量;
(5)根据热量公式和效率公式进行计算。
【解答】解:(1)点火升空时,发射台周围出现大量的“白雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小
水珠。
动能和势能统称为机械能,火箭加速升空,动能增大,重力势能也增大,所以机械能也增大。
飞船与天和核心舱对接后,成为了一个整体,所以相对于天和核心舱,飞船是静止的。
(2)质量是物体的固有属性,不会随着位置的变化而变化,故处于“失重”状态,他们的质量不变。
不透明物体反射本身颜色的色光,吸收其他色光,他们穿的蓝色航天服可以反射蓝光。
机械臂类似人的手臂,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,可以省距离。
(3)在太空抛物实验中,假如物体不受任何外力,根据牛顿第一定律可知,抛出的物体将做匀速直线
运动。
核心舱内有许多可供航天员随时把握的固定把手,以防止航天员移位时,由于惯性而继续运动而碰到舱
壁,这说明力可以改变物体的运动状态。
(4)飞船与大气剧烈摩擦,使舱体外壁的温度升高,内能增大,这是通过做功的方式来改变舱体外壁
的内能。
舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化时可以吸收大量的热量,从而达到保护飞船的目的,这是利
用了熔化和汽化要吸热的原理。
(5)液态氢放出的总热量为
^=T=4-2^O%12J=8-4X1Q12J,
所需液态氢质量为
Q放8.4X1012j
m=-----=------------z-~=6X10kg=60t»
q1.4X10bJ/kg
故答案为:(1)液化;增大;静止;(2)不变;反射;距离;(3)做匀速直线运动;惯性;运动状态;
(4)做功;吸收;(5)600
【点评】本题以神舟十七号载人飞船为背景,考查多个知识点,是一道综合题,能激发学生的学习兴趣,
是不可多得的好题。
4.(2024•商丘二模)氢燃料汽车是北京冬奥会交通保障的主力车型之一,此次使用的是我国国内首创的
150kW大功率燃料电池发动机,最高车速可达lOOkm/h,车的质量为4t,轮胎的总着地面积是O.OSn?,
请回答以下问题:
(1)请说出一种使用液氢作燃料的优点:热值高。
(2)该车静止在水平地面上时对地面的压强。(g取10N/kg)
(3)测试时该车以最高车速、150kW的恒定功率在水平公路上匀速行驶,消耗5.4kg液氢可以行驶0.7h,
则该车受到的阻力为多少?该车利用燃料的效率是多少?(液氢热值取1.4Xl()8j/kg)
【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;功率的推导式P=Fv;燃料热值的概念.
【专题】比热容、热机、热值;功、功率、机械效率;应用能力.
【答案】(1)热值高;(2)该车静止在水平地面上时对地面的压强5X105Pa;(3)该车受到的阻力为
5400N;该车利用燃料的效率是50%,
【分析】(1)液氢作为燃料具有热值高,生产物是水,环保无污染等特点。
(2)根据车的质量求出车受到的重力。水平地面上对地面的压力等于车的重力。根据车胎和地面的接
触面积,求出压强。
(3)根据P=Fv求出车辆行驶时受到的牵引力,匀速行驶时阻力等于牵引力。根据车辆行驶的功率和
时间,可以求出做的有用功。利用消耗的液氢质量,求出液氢燃烧放出的热量。进而求出燃料的利用率。
【解答】解:(1)请说出一种使用液氢作燃料的优点:热值高;
(2)车的质量为4t,车的重力G=mg=4X103kgX10N/kg=4X104N,水平地面上对车地面的压力等
于车的重力。轮胎的总着地面积是0.08H?,
该车静止在水平地面上时对地面的压强p=£="也%=5Xl()5pa;
S0.08IR2
(3)最高车速v=100km/h=2121rl/$,该车以最高车速、150kW的恒定功率在水平公路上匀速行驶,
阻力等于牵引力,P=Fv,f=F=E=l鹭10W=5400N;
丁m/s
该车以最高车速、150kW的恒定功率在水平公路上匀速行驶,消耗5.4kg液氢可以行驶0.7h,
车做的有用功W:fr=Pt=150X103WX0.7X3600s=3.78X108J,
液氢完全燃烧放出的热量Q放=mq=5.4kgX1.4X108J/kg=7.56X1O8J;
该车利用燃料的效率
11=黑X100%=%78X]00%=50%。
Q放7.56X1OUJ
答:(1)热值高;(2)该车静止在水平地面上时对地面的压强5Xl()5pa;(3)该车受到的阻力为5400N;
该车利用燃料的效率是50%o
【点评】该题是热学和力学的综合考查。是压强,热值以及热机效率的综合计算。注意选择合适的公式,
找准相关物理量。
5.(2024•牧野区校级二模)如图所示是我国新一代99式主战坦克,该坦克使用涡轮增压大功率柴油机,
行驶时的最大速度为72km/h,坦克自重50t.履带与地面的总接触面积为4m2。据此回答下列问题。
(1)坦克的履带很宽是通过增大受力面积来减小(选填“减小”或“增大”)压强的;坦克使用
的柴油机上使用的是喷油嘴(选填“火花塞”或“喷油嘴”)。
(2)99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强大小?
(3)若坦克以最大速度行驶lh消耗柴油200kg,柴油机的热机效率为30%,则坦克在行驶过程中牵引
力的功率为多少?(柴油的热值为q柴油=4.6义lC>7j/kg,g=lQN/kg)除不尽的保留到小数点后一
位)
(4)坦克以最大速度行驶过程中,受到的阻力是多少?
【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;减小压强;功率的计算.
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【答案】(1)减小;喷油嘴;
(2)99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强为1.25X105Pa;
(3)坦克在行驶过程中牵引力的功率为7.7Xl()5w;
(4)受到的阻力是3.8X1()4N。
【分析】(1)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;
柴油机的点火方式是压燃式,在压缩冲程末将柴油通过喷油嘴喷入汽缸遇到被压缩后的高温空气而自
燃;
(2)利用p=£求得水平地面上的坦克对地面的压强;
S
(3)利用Q=mq求得200kg柴油完全燃烧释放出的能量,利用热机效率计算公式求得坦克在lh时间
内所做的有用功,利用P=也求得坦克在行驶过程中牵引力的功率;
t
(4)利用速度公式求出行驶的路程,利用W=Fs求得牵引力,坦克以最大速度行驶,即匀速行驶,其
受到的阻力等于牵引力。
【解答】解:(1)坦克的履带很宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强以免降入地
面无法行驶。柴油机的点火方式是压燃式,在压缩冲程末将柴油通过喷油嘴喷入汽缸遇到被压缩后的高
温空气而自燃,柴油机里不需要火花塞;
(2)水平地面上的坦克对地面的压强为
F=_G=mg=50XlO^kgXlON/kg
5
=1.25X10pa;
(3)200kg柴油完全燃烧释放出的能量为
Q=mq=200kgX4.6X107J/kg=9.2X109J,
坦克在Ih时间内所做的有用功为
W=QTI=9.2X109JX30%=2.76X109J,
则坦克在行驶过程中牵引力的功率为
1=2.76X109J5w;
tIX3600s
(4)坦克以最大速度行驶lh通过的路程为
s=vt=72km/hXlh=72km=7.2X104m,
坦克以最大速度行驶,即匀速行驶,其受到的阻力等于牵引力,则其受到的阻力为
f=F=l=2.76X10^=3>8Xlo4Mo
37.2X10%
故答案为:(1)减小;喷油嘴;
(2)99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强为1.25Xl()5pa;
(3)坦克在行驶过程中牵引力的功率为7.7Xl()5w;
(4)受到的阻力是3.8X1()4N。
【点评】本题考查了效率公式、功的计算公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及二力平衡条件的应用等,
涉及到的知识点较多,有一定的综合性。
6.(2024•西华县三模)麦收时节,同学们去农场参加劳动实践,见到了如图所示的联合收割机收割麦子
的场景。收割机作业时效率为40%,收割机整机质量为3.243车轮与地面的总接触面积为3.6m2。
(1)如图所示,麦子收割过程中,收割机相对于同行的运小麦的车辆是静止(选填“运动”或“静
止”)的。
(2)收割机对水平地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)收割机作业时功率保持60kW不变,以2m/s的速度匀速行驶40min,可将同行的运小麦的车辆装
满,此过程中消耗柴油多少千克?[q^=4.0X107J/kg]
【考点】固体和液体的热值计算;运动和静止的相对性;压强的公式的应用.
【专题】其他综合题;应用能力.
【答案】(1)静止;
(2)收割机对水平地面的压强是9000Pa;
(3)此过程中消耗柴油为9千克。
【分析】(1)物体的位置相对于参照物,没有发生变化,则物体是静止的;
(2)已知收割机的质量,由重力公式可求出收割机的重力;收割机对水平地面的压力大小等于收割机
的重力;已知压力、受力面积,由压强公式可求出收割机对水平地面的压强;
(3)已知收割机功率、做功的时间,由功率公式可求出收割机做的功;已知收割机作业效率,由热机
效率公式可求出柴油产生的热量;已知柴油产生的热量,由热值公式可求出消耗柴油的质量。
【解答】解:(1)麦子收割过程中,以运小麦的车辆,收割机相对于同行的运小麦的车辆的位置没有发
生变化,收割机相对于同行的运小麦的车辆是静止的;
(2)收割机的重力G=mg=3.24X103kgX10N/kg=3.24X104N;
收割机整机对水平地面额定压力大小等于收割机的重力,即F=G=3.24X104N;
收割机对水平地面的压强是p上皇建卫&=9000Pa;
S3.6m2
(3)由功率公式可知:收割机作业40min时做的功为W=Pt=60kWX*1,=40kW・h=l.44XIO。;
8
由热机效率公式可知:柴油燃烧产生的热量13只-=1・44蓝°J=3.6X108J-
由热值公式可知,此过程中消耗柴油的质量:m3~二3.6X1?J
7
q柴油4.oxioj/kg
答:(1)静止;
(2)收割机对水平地面的压强是9000Pa;
(3)此过程中消耗柴油为9千克。
【点评】本题是一道综合题,解题关键是掌握运动的描述、固体压强的计算、功率的公式、热机效率的
计算、热值的计算。
7.(2024•西平县模拟)如图是一种手扶式电动滚刷扫雪机。它能轻巧灵活地清扫道路上的积雪。
(1)扫雪机的四冲程汽油发动机工作时,机械能转化为内能的是压缩冲程;
(2)扫雪机静止在水平地面上,其质量为300kg,它与地面接触的总面积为400cm2,求其对地面的压
强为多少?(g取10N/kg)
(3)扫雪机不扫雪时,在道路上以最大速度5min匀速直线行驶了300m,此时行驶的功率为500W,
求其所受阻力为多少?
【考点】四冲程的能量转化;压强的公式的应用;功率的推导式P=Fv.
【专题】比热容、热机、热值;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【答案】(1)压缩冲程;
(2)其对地面的压强为7.5为lO,Pa;
(3)其所受阻力为500N。
【分析】(1)在汽油机的四个冲程中,做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程中,活塞压
缩燃料和空气的混合物,将机械能转换为内能;
(2)在水平面上物体对地面的压力等于物体的重力,利用F=G=mg求出压力大小,然后根据公式p
=E可求对地面的压强。
S
(3)根据p=;*_=Fv计算牵引力,然后根据二力平衡条件得出阻力。
【解答】解:(1)扫雪机的四冲程汽油发动机工作时,压缩冲程中活塞对气体做功,将机械能转化为内
能。
(2)扫雪机静止在水平地面上时对地面的压力
F=G=mg=300kgX1ON/kg=3000N
则对地面的压强
F3000N4
=7.5X10Pa
P而4X10-21n2
(3)扫雪机的最大速度为
300m
=1m/s
300s
由p=:w^_=Fv得,汽车牵引力为
上警卢知。N
车v1m/s
扫雪机在道路上匀速直线行驶,所以其所受阻力
f=F晕=500N
答:(1)压缩冲程;
(2)其对地面的压强为7.5Xl()4pa;
(3)其所受阻力为500N。
【点评】此题为力学和热学综合题,主要考查压强的大小计算、功率公式和二力平衡条件的应用等,关
键是能从表格中提取相关信息加以计算和公式的熟练运用。
8.(2024•西华县二模)河南省是我国小麦第一生产大省,种植面积连续5年稳定在8500万亩以上,洛阳
生产的“东方红”无人驾驶拖拉机在农业生产中深受农民喜爱。如图所示,该拖拉机的质量为1.5吨,
与水平地面的总接触面积为lOOOcn?。(g取10N/kg,q柴油=4.3XlO'J/kg)
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强是多少?
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍,行驶4.3km消耗柴油0.75kg,
那么柴油机的热效率为多少?
(3)拖拉机以额定功率工作时,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地上的行驶速度,试分析主要
原因。
【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;功率的推导式P=Fv.
【专题】比热容、热机、热值;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【答案】(1)拖拉机静止在水平地面时,对地面产生的压强为L5Xl()5pa;
(2)柴油机的热效率为40%;
(3)拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地
上的行驶速度。
【分析】(1)根据重力公式G=mg计算出拖拉机所受的重力;拖拉机静止在水平地面上时,对地面的
压力等于其重力,然后利用压强公式求解;
(2)已知装有小麦的拖拉机在水平地面上行驶时受到的阻力大小为拖拉机总重的0.2,算出拖拉机匀速
行驶时受到的阻力,利用二力平衡条件可求得柴油机受到的牵引力,再利用W=Fs可求得牵引力做的
功;
求出完全燃烧0.75kg柴油放出的热量,利用公式可计算柴油机的效率的机械效率;
Q放
(3)因为拖拉机平直耕地受到的阻力比平直公路的大,所以拖拉机在平直耕地上的牵引力大,由P=
上q=Fv得,拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小。
tt
【解答】解:(1)对地面产生的压力
F=G=mg=1.5X103kgX10N/kg=1.5X104N
对地面产生的压强
5X1(?N
F1.5
P=-=1.5X10pa
S1000Xl0Tm2
(2)因为在水平地面上匀速直线运动,据二力平衡原理可知,拖拉机牵引力
F^=f=0.2G=0.2X1.5X1O4N=3X1Q3N
牛
柴油机的热效率
cWFsSX/NXI3X1031rl
n=7-=-=-------------------------7--------=40%
Q1nq0.75kgX4.3X107/kg
(3)因为拖拉机平直耕地受到的阻力比平直公路的大,所以拖拉机在平直耕地上的牵引力大,由P=
旦心=Fv得,拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行驶速度大于
tt
在平直耕地上的行驶速度。
答:(1)拖拉机静止在水平地面时,对地面产生的压强为1.5Xl()5pa;
(2)柴油机的热效率为40%;
(3)拖拉机输出功率一定,牵引力越大,速度越小,因此,在平直公路上的行驶速度大于在平直耕地
上的行驶速度。
【点评】本题为力学和热学综合题,涉及到的知识点多、综合性强,要求灵活选用所学知识分析求解,
具有一定的难度。
9.(2024•南阳二模)2023年12月18日,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。灾情牵动了全国人民的
心,“甘”苦”共!河南社会各界迅速行动驰援灾区!12月22日,五辆载满河南爱心企业捐赠的救灾
物资车辆从郑州出发驰援甘肃。河南高速交警迅速行动,接力护送保通,全力保障运送救灾物资车队第
一时间奔赴灾区。其中一辆运送救灾物资的6轮卡车,卡车和物资的总质量为93每个车轮与地面接触
的面积为500cm2,当它以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,卡车受到的阻力为车总重的0.03
倍。求:
(1)该车静止时,对水平地面的压强;
(2)若该卡车以柴油为燃料,该柴油机的效率为40%,则匀速行驶lOmin,卡车消耗柴油的质量(q
=4.3X107J/kg,结果保留两位小数);
(3)汽车内燃机的吸气冲程大都采用自然吸气式,即活塞向下运动,空气在大气压的作用下进入
气缸。
【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;内燃机的四个冲程.
【专题】比热容、热机、热值;压强、液体的压强;分析、综合能力.
【答案】(1)该车静止时,对水平地面的压强为3Xl()5pa;
(2)卡车消耗柴油的质量为1.88kg;
(3)大气压。
【分析】(1)水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,根据F=G总=m.恿g得出卡车对地面的压力,
根据p=*求出卡车静止时对地面的压强。
(2)利用速度公式求出卡车lOmin通过的路程,然后利用亚=5$计算牵引力做的功;根据求
Q的
完全燃烧柴油放出的热量,再利用Q放=mq求完全燃烧柴油的质量;
(3)汽车内燃机的活塞向下运动时,大气压大于气缸内的气压,所以空气被压进气缸。
【解答】解:(1)卡车和物资的总重力
G=mg=9X103kgX10N/kg=9X104N
卡车与地面的接触面积
S=6X500cm3=3000cm2=0.3m2
静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,该车对水平地面的压强
FG9X1Q4N
=3X105Pa
P至至F7
(2)匀速行驶lOmin,卡车通过的路
s=vt=72km/hX—h=12km=12000n
匀速行驶时,处于平衡状态,卡车所受的牵引力等于阻力,所以
F牵引=f=O.03G=0.03X9X104N=2700N
牵引力所做的有用功
¥有=/牵引s=2700NX12000m=3.24X107J
卡车消耗柴油完全燃烧放出的热量
n_W有.3.24X10。
-------40%-8.1X10J
柴油的质量
_1^放=8.lxdj
柴油一一1.88kg
m14.3X107J/kg
(3)汽车内燃机的活塞向下运动时,大气压大于气缸内的气压,所以空气被压进气缸。
答:(1)该车静止时,对水平地面的压强为3Xl()5pa;
(2)卡车消耗柴油的质量为1.88kg;
(3)大气压。
【点评】本题考查压强、功和热量的计算,同时考查二力平衡条件的应用,具有较强的综合性,属于中
考压轴题,有一定难度。
10.(2024•萨尔图区校级三模)新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当混合动力汽车启动时,内
燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车
轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能
量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了5.12X求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)若所用燃料的热值为4.5Xl()7j/kg,测试过程中消耗8kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总
热量是多少;
(3)内燃机的效率。
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0102030405060v/(kmh)
【考点】功的简单计算;热值的简单计算;热机的效率公式与计算.
【专题】计算题;比热容、热机、热值;功、功率、机械效率.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由图象可知车速为50km/h时受到的阻力,汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平
衡力,二力大小相等,
知道汽车匀速行驶的速度和时间,根据s=vt求出行驶的路程,根据W=Fs求出汽车发动机的牵引力做
的功;
(2)知道燃料的热值和质量,利用Q=mq求燃料完全燃烧放出的热量;
(3)根据n=—X100%求出内燃机工作时转化成电能的效率。
【解答】解:
(1)由丫=且可得,汽车行驶的路程:
t
s=vt=50km/hX0.5h=25km=2.5X104m,
由图象可知,汽车速度为50km/h时,所受阻力为4000N。
由于汽车匀速行驶,牵引力等于阻力。
汽车牵引力做的功:W牵=5$=4000NX2.5X104m=1X108J;
(2)燃料完全燃烧释放的总热量:
Q=mq=8kgX4.5X107J/kg=3.6X108J;
(3)内燃机的效率:
w牵+W电X100%=[X]0町+5.12x107j义100%=42%。
3.6X108J
答:(1)汽车牵引力做的功为1X1()8J;
(2)放出的总热量是3.6Xi()8j;
(3)内燃机的效率为42%。
【点评】本题综合考查了功的计算、热量的计算以及热机的效率等,是一道生活中的物理题,有其实用
价值,关键是公式及变形公式的灵活运用,总体来说难度不大。需要认真审题,其中效率是内燃机工作
时转化成电能的效率。
考点卡片
1.运动和静止的相对性
【知识点认识】
1.选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。
2.相对静止:若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收
割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的;以加油机为参照物,受油机是静止的;
以受油机为参照物,加油机也是静止的。
【命题方向】
所选参照物与运动状态之间的关系.
例:甲、乙两同学以相同的速度同向骑行在滨河大道上,分别以乙同学、大道两旁的房屋为参照物,甲同
学的状态()
A.都是运动的
B.都是静止的
C.运动、静止
D.静止、运动
分析:物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止
的。
解析:解:甲、乙两同学以相同的速度同向运动,以乙同学为参照物,甲同学和乙同学的位置没有发生变
化,甲同学是静止的;
以道路两旁的房屋为参照物,甲同学的位置发生变化,甲同学是运动的。
故选:D。
点评:一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不
一定相同。这就是运动和静止的相对性。
【解题方法点拨】
运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物,不同的参照物可能导致不同的描述。
2.质量的概念与特性
【知识点的认识】
物体所含物质的多少叫质量,通常用字母m表示,是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量,
是描述物体的惯性的物理量,是决定物体受力时运动状态变化难易程度的唯一因素.
质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关.单位不同于重量.质
量大,物体含有物质多;质量小,物体含有物质少.
【命题方向】
命题角度①:质量大小的变化;②质量是物体的一种属性。
例:我国航天事业高速发展!2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。神舟
十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,其质量()
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
分析:物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
解析:解:神舟十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,位置发生变化,所含物质的多少不变,
其质量不变。
故选:Co
点评:理解质量的概念,掌握质量是物质的一种属性,它不随物体的形状、位置、状态、温度的改变而改
变是解答此题的关键。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
3.力可以改变物体的运动状态
【知识点的认识】
(1)改变物体的形状:力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹
簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发生
改变的例子。
(2)改变物体的运动状态:力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包
括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止的
课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。
【命题方向】
理解力可以改变物体的运动状态,能结合生活中的实际现象进行分析。
例:如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处,铅球
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