(2012?武漢模擬)上海大眾向2010年世博會(huì)提供了一種混合動(dòng)力轎車(chē).轎車(chē)使用燃料作動(dòng)力,在一段平直的公路上勻速行駛5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5L(假設(shè)燃油完全燃燒,燃油的密度ρ=0.8×103 kg/m3,熱值q=4×107J/kg),求:
(1)此時(shí)該混合動(dòng)力轎車(chē)牽引力所做的功是多少?
(2)該混合動(dòng)力轎車(chē)的熱機(jī)效率是多少?轎車(chē)使用超級(jí)電池作動(dòng)力,電池最多能提供8×107J的電能.它以45km/h的速度沿平直公路勻速行駛時(shí),每行駛1m要消耗200J的能量來(lái)克服阻力做功.
(3)若電源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.這輛車(chē)以45km/h的速度勻速直線行駛的最遠(yuǎn)路程是多少?
(4)這輛車(chē)以45km/h的速度勻速直線行駛時(shí),克服阻力做功的功率是多少?
(5)當(dāng)電池組能量耗盡后,用充電器給電池組充電.若充電器工作電壓為220V,平均電流為15A,充電過(guò)程中沒(méi)有能量損失,則給電池組充滿一次電所需的時(shí)間是多少?
分析:(1)車(chē)勻速運(yùn)動(dòng),牽引力等于阻力,牽引力做的功就是克服阻力做的功;利用功的公式計(jì)算即可;
(2)根據(jù)Q=mq算出放出的熱量;將(1)中算出的功與(2)中算出的熱量代入熱機(jī)效率公式η=
W
Q
就可以算出該車(chē)的熱機(jī)效率;
(3)先計(jì)算電源用來(lái)克服阻力提供的能量,還知每行駛1m要消耗200J的能量來(lái)克服阻力做功,從而求出可以行駛的距離.
(4)已知每行駛1m要消耗200J的能量,根據(jù)公式F=
W
S
可求牽引力的大小,車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng),阻力等于牽引力,根據(jù)公式P=FV算出克服阻力做功的功率.
(5)已知電源提供的能量和電源電壓、工作電流,根據(jù)公式t=
W
UI
可求所用的時(shí)間.
解答:解:(1)因?yàn)檗I車(chē)勻速行駛,所以牽引力F=f=3.0×103N
牽引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J;
(2)消耗燃油的質(zhì)量:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量:Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J
熱機(jī)效率η=
W
Q
=
1.68×107J
4.8×107J
=35%.
(3)W=ηW=8×107J×60%=4.8×107J,
最遠(yuǎn)路程S=
W
200J/m
=
4.8×107J
200J/m
=2.4×105m.
(4)阻力等于牽引力f=F=
W
S
=
200J
1m
=200N,
速度V=45km/h=12.5m/s,
克服阻力做功的功率是P=fV=200N×12.5m/s=2.5×103W.
(5)因?yàn)閃=Pt=UIt
給電池組充滿一次電所需的時(shí)間是t=
W
UI
=
107J
220V×15A
=2.42×104s.
答:(1)此時(shí)該混合動(dòng)力轎車(chē)牽引力所做的功是1.68×107J;
(2)該混合動(dòng)力轎車(chē)的熱機(jī)效率是35%;
(3)若電源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.這輛車(chē)以45km/h的速度勻速直線行駛的最遠(yuǎn)路程是2.4×105m;
(4)這輛車(chē)以45km/h的速度勻速直線行駛時(shí),克服阻力做功的功率是2.5×103W;
(5)給電池組充滿一次電所需的時(shí)間是2.42×104s.
點(diǎn)評(píng):本題涉及的物理知識(shí)多,有力學(xué)知識(shí)力的平衡、力做功,熱學(xué)知識(shí)熱量的計(jì)算以及效率等知識(shí)點(diǎn),一環(huán)扣一環(huán),這類題能讓學(xué)生對(duì)各物理量有一個(gè)整體性的掌握,有點(diǎn)難度,學(xué)生要熟練掌握物理公式,并靈活的運(yùn)用到計(jì)算中去.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?武漢模擬)如圖甲所示是一種常見(jiàn)的電熱水袋,圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖,其性能指標(biāo)如下表所示.
額定電壓 額定加熱功率 指示功率 袋內(nèi)充水 自動(dòng)斷電溫度
220V 500W ≤0.2W 1kg 65℃
(1)由題意可知,紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要
(選填“大”或“小”)得多;
(2)為了使用電熱水袋更加安全,有的電熱水袋里使用雙重溫控開(kāi)關(guān)保護(hù),也就是把兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)
串聯(lián)
串聯(lián)
(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)起來(lái)使用;
(3)當(dāng)熱水袋原來(lái)的溫度是15℃時(shí),在額定電壓下加熱10min指示燈就熄滅了,則此過(guò)程中水吸收的熱量是
2.1×105
2.1×105
 J,電熱水袋的發(fā)熱效率為
70%
70%
.[c=4.2×103J/(kg?℃)].

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?武漢模擬)有人在行駛的小汽車(chē)內(nèi)吸煙,其他人就能聞到煙味,這說(shuō)明
分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
.為了防止煙味嗆人,司機(jī)會(huì)讓吸煙者把身邊的車(chē)窗打開(kāi)一條縫,這時(shí)會(huì)看到煙霧順著玻璃縫隙鉆出窗外,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是
車(chē)外氣體流速大,壓強(qiáng)小
車(chē)外氣體流速大,壓強(qiáng)小

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012?武漢模擬)閱讀短文并回答下列問(wèn)題:
滑    雪
第21屆冬奧會(huì)在加拿大溫哥華落下了帷幕,中國(guó)體育代表團(tuán)在本屆冬奧會(huì)上奪得了5金2銀4銅的優(yōu)異成績(jī),排在了獎(jiǎng)牌榜的第七位,創(chuàng)造了歷史新高.
當(dāng)滑雪者從雪山頂峰風(fēng)馳電掣般下滑時(shí)(如圖),你是否想到為什么白雪輕飄飄、軟綿綿的,卻可以承托高速奔馳的滑雪者呢?
白雪內(nèi)右很多小孔,小孔內(nèi)充滿空氣.踏著滑雪板的人把重都?jí)涸诨┌迳蠒r(shí),雪內(nèi)的空氣就會(huì)被逼出;因此,滑雪板不是與雪地直接接觸,而是在一層氣墊上滑行.這層氣墊不但對(duì)滑雪板施加一個(gè)向上的托力,并且減小了雪地與滑雪板之間的摩擦.然而,這層氣墊只能維持一段很短的時(shí)間.如果滑雪者在雪地上停留超過(guò)一秒,就會(huì)沉下去.
(1)滑雪者從雪山頂峰向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能將
減小
減小
,動(dòng)能將
增大
增大
,機(jī)械能
減小
減小
(選“增大”“減小”“不變”填).
(2)滑雪板可以輕易再雪地上滑行,是由于:
滑雪板與雪地之間形成氣墊,減小了滑雪板與雪地的摩擦
滑雪板與雪地之間形成氣墊,減小了滑雪板與雪地的摩擦

(3)若滑雪板的長(zhǎng)1.5m、寬12cm,滑雪者的速度最小為
1.5
1.5
m/s,他才能不會(huì)在雪地上下沉.
(4)若滑雪者與滑雪板總重為720N,當(dāng)其站立再水平雪地上時(shí),滑雪板對(duì)雪地的壓強(qiáng)為
2000
2000
Pa.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?武漢模擬)關(guān)于四沖程柴油機(jī)的工作過(guò)程有以下幾種說(shuō)法:①壓縮沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;②做功沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;③只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功;④柴油機(jī)吸氣沖程吸入的是空氣和柴油混合物.以上說(shuō)法中正確的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案