11.隨著人們生活水平的日益提高,小汽車越來越多地走進(jìn)了百姓人家.如圖所示,某款國產(chǎn)混合動力車是一輛使用天然氣為主的節(jié)能環(huán)保型小汽車,以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率為20kW.若小汽車行駛的距離為100km,天然氣的熱值q=7.5×107J/m3,小汽車發(fā)動機(jī)的功率為25%.求:
(1)請用一個“•”來代替汽車,畫出勻速行駛的小汽車受力分析圖.
(2)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中運(yùn)動的時間.
(3)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中發(fā)動機(jī)所做的功.
(4)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中消耗天然氣的體積.

分析 (1)以汽車為研究對象,分析受力情況,畫出汽車受力的示意圖.
(2)知道路程和速度,根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$求出運(yùn)動時間;
(3)已知功率和運(yùn)動的時間,根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)動機(jī)所做的功;
(4)根據(jù)公式熱機(jī)效率公式η=$\frac{W}{Q}$和天然氣熱值公式q=$\frac{Q}{V}$的推導(dǎo)公式故V=$\frac{W}{qη}$計(jì)算天然氣的體積;也可以先根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出燃料燃燒放出的總能量,根據(jù)公式Q=qV可求消耗天然氣的體積.

解答 解:(1)以汽車為研究對象,分析受力情況:重力G、路面的支持力N、摩擦力f和牽引力F,汽車勻速運(yùn)動,重力G與路面的支持力N平衡,摩擦力f和牽引力F平衡,畫出汽車受力的示意圖如圖.

(2)小汽車的速度v=72km/h=20m/s,
由v=$\frac{s}{t}$得,汽車運(yùn)動時間:t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5×103s;
(3)由P=$\frac{W}{t}$得,發(fā)動機(jī)做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J;
(4)由熱值計(jì)算公式q=$\frac{Q}{V}$得,天然氣完全燃燒放出的熱量Q=qV,
又因?yàn)棣?$\frac{W}{Q}$,故V=$\frac{Q}{q}$=$\frac{W}{qη}$=$\frac{1×1{0}^{8}J}{7.5×1{0}^{7}J/{m}^{3}×25%}$=5.33m3
答:(1)請勻速行駛的小汽車受力示意圖見解答.
(2)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中運(yùn)動的時間為5×103s.
(3)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中發(fā)動機(jī)所做的功為1×108J.
(4)該節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中消耗天然氣的體積為5.33m3

點(diǎn)評 本題考查受力分析、力的示意圖畫法、時間、做功和效率的計(jì)算,考查的知識點(diǎn)比較多,主要考查對所學(xué)物理知識的靈活應(yīng)用能力.

練習(xí)冊系列答案
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1.下列有關(guān)生活中的估測值,最貼近實(shí)際情況的是( 。
A.一中學(xué)生的身高約為160dm
B.物理試卷一頁紙的厚度大約是1mm
C.一中學(xué)生雙腳站立對水平地面的壓強(qiáng)約5000pa
D.用手把兩個雞蛋舉高1m,人對雞蛋做的功大約是1J

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2.如圖所示表示內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的四個沖程,從氣門的啟閉和活室的運(yùn)動判斷各是什么沖程.

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(4)丁圖正在完成的是吸氣沖程.

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19.如圖所示,甲是體溫計(jì),乙是實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì),它們都是利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的,可用來測沸水溫度的是乙(選填“甲”或“乙”);觀察甲、乙兩只溫度計(jì),在讀數(shù)時可以離開被測物的是甲(選填“甲”或“乙”)

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6.學(xué)習(xí)了浮力產(chǎn)生的原因后,小明同學(xué)將一質(zhì)量為150g、體積為180cm3橡膠塊,用手將其浸沒在水槽的水中(水未溢出),松手后橡膠塊將上。ㄟx填“上浮”“下沉”或“懸浮”),待其靜止后,橡膠塊所受的浮力為1.5N;與未放入橡膠塊時相比,水槽底部受到的壓強(qiáng)將增大(選填“不變”“增大”或“減小”).(g取10N/kg)

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3.根據(jù)電路實(shí)物圖畫出電路圖

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10.如圖所示.根據(jù)甲圖.將乙圖的實(shí)物連接起來

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7.嘗試使用體溫計(jì)測量自己的體溫:
(1)觀察體溫計(jì)實(shí)物,其量程為35~42℃,分度值為0.1℃;
(2)每次使用體溫計(jì)前,應(yīng)用力將細(xì)管中的水銀柱甩回玻璃泡
(3)將體溫計(jì)夾人腋窩,5min后取出,側(cè)得自己的體溫是37℃;
(4)體溫計(jì)讀數(shù)時能離開人體.

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8.豎直向上拋出的小球上升的速度越來越慢,從力的作用效果看,說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)小球上升到最高點(diǎn)時,若小球所受外力消失,則小球?qū)㈧o止(選填“靜止”“向上做勻速直線運(yùn)動”或“向下做勻速直線運(yùn)動”).

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