初中物理有关热机的计算试题

苏州金龙汽车有限公司是一家大型客车生产基地．该公司某型号客车在车型测试时，其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.2kg（假设燃油完全燃烧）．若燃油的热值q＝4×10⁷J/kg，求：
（1）客车在这段公路上匀速行驶时克服阻力所做的功．
（2）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该车的热机效率是多少？

一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×10⁸J。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示。

（1）内燃机工作时，做功冲程       能转化为汽车            能。蓄电池充电时相当于    （电源、用电器）
（2）根据图像，该车在测试过程中受到了阻力为多少？
（3）该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？
（4）试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）。

汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时的能量转化情况是     ，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过     的方式减少汽缸内能的. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内做功      次.

中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的    很大，以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使    吨水从20℃加热至60℃。[q_煤气＝4.2 ×107 J/kg，c_水＝4.2 ×103 J/（ kg·℃）]

如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）

A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能

B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能

C．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能

D．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能

在汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是      冲程；汽油是从石油中提炼出的能源，石油是    （选填“可再生”或“不可再生”）能源；若汽车行驶过程中消耗汽油4kg，则这些汽油完全燃烧放出的热量完全被水吸收，可使20℃质量为0.5t的水升高  ℃（标准大气压下）。[汽油热值4.6×10⁷J/kg，水的比热容4.2×10³J/（㎏·℃）]

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识事关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是        冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过        的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的      较大。

（2）如图乙是加油站加油机的图片。和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化。当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是（   ）

A．密度变大，价格下调

B．密度变大，价格上调

C．密度变小，价格下调

D．密度变小，价格上调

（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动? 真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染。某太阳能汽车如图丙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板。若汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上的电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，则电池的输出功率为          W,将太阳能转化为电能的效率为        。

下列关于能量的说法中错误的是

A．温度为0℃的冰也有内能

B．温度高的的物体含有的热量多

C．热传递中热量总是从热的物体传递到冷的物体，这说明能量的转化及转移具有方向性

D．汽油机在压缩冲程中，通过做功的方式将机械能转化为内能

如图所示是演示点火爆炸现象的装置，按动电火花发生器的按钮后盒盖被冲出，在盒盖被冲出的过程中，下列说法正确的是

A．酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，燃气的内能增大

B．燃气的内能转化为盒盖的机械能

C．能量的转化形式与热机压缩冲程相同

D．盒盖的机械能保持不变

下列说法中正确的是（    ）

A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能

B．把-10℃的冰块放在0℃的冰箱中，一段时间后，冰块的内能会增加

C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量

D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤的内能大

【原创】关于功和能，下列说法正确的是

A．只有做功的物体才具有能量

B．做功的过程就是能量转化的过程

C．在内燃机的一个做功冲程结束后，燃气内能变为0，全部转化成机械能

D．电流也可以做功，电流做功时要消耗电能

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．下表中列出该轿车的一些性能参数。

单车质量/kg	1600	发动机排量/L	2.0
燃料	92# 汽油	水箱容量/L	5.0

（1）当该轿车汽油机的转速为3600r/min时，则在1s内汽油机对外做功的次数是_______次，压缩冲程中将_________能转化为_________能。
（2）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的      大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会      （填“增加”或“减少”），这是通过       方式来改变内能的．
（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是（   ）
A．安全    B．省油    C．减小摩擦    D．增大爬坡的牵引力
（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：

速度/(km·h^-1)	40	60	80	100	120
制动距离/m	8	18		50	72

根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是______m．
（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，每小时对外所做的有用功为________J，发动机的效率约为___________．
（已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.8×10³kg/m³）

如果某汽油机的曲轴的转速为1200r/min，活塞的面积为400平方厘米，一个冲程活塞的行程为20cm，燃气对活塞的压强为500000Pa，汽油机的功率是 ______W。

近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、 “以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：

（1）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的   较大的特点．
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量，这些能量能产生多少J的有用功。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）（写出计算过程）
（3）若轿车以60kW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，轿车发动机对外做功多少J？轿车在运动过程中受到的阻力是多少？（写出计算过程）
（4）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s为      （用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）
（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是      m．

有一种太阳能热水器，在晴天气温为28℃时，每天可以将200Kg的水加热到46℃，那么每天至少能节约多少煤气？（煤气的热值为1.8×10⁷J/m³）