天工开物是我国古代的科学著作书中记载着大量的古代农业机械其中这样写道凡河滨有制筒车者堰陂障流绕于车下激轮使转挽水入筒一一顷于枧内流入亩中昼夜不息百亩无忧该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力用来取水的机械如图所示若接水槽离取水处高水轮上有个取水筒一个取水筒每次可取水筒车旋转一周所用时间为接水槽离倒水处的高度忽略不计取筒车工作时将水的动能转化成能求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功

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184348. （2023•交大附中•九上期末）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示，若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）
（1）筒车工作时，将水的动能转化成能；
（2）求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功；
（3）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一小时取水的机械效率；
（4）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少？（柴油的热值为：q=3.3×10⁷J/kg）
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共享时间:2023-02-03 难度:5

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[考点]

功的简单计算，机械效率的简单计算，其他机械的效率计算，热机的效率公式与计算，能量的转化与转移，

[答案]

（1）重力势；

（2）该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功为115200J；

（3）筒车旋转一周取水的机械效率为80%；

（4）需要燃烧柴油的质量是0.01kg。

[解析]

解：（1）水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能；
（2）该筒车旋转一小时旋转的周数为：n＝

＝60r，
一周提升的水的质量为：m₁＝12×4kg＝48kg；
则一小时提升水的质量为：m＝nm₁＝60×48kg＝2880kg，
该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功为：W＝Gh＝mgh＝2880kg×10N/kg×4m＝115200J；
（3）水流冲击筒车的功率为40W，水流所做的功为：W'＝Pt＝40W×3600s＝144000J；
筒车旋转一周取水的机械效率为：η＝

×100%＝

×100%＝80%；
（4）由（2）可知，对水所做的功为：W＝15200J；
则燃烧柴油放出的热量为：Q_放＝

＝

＝3.84×10⁵J，
则需要燃烧柴油的质量是：m＝

＝

≈0.01kg。
故答案为：（1）重力势；
（2）该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功为115200J；
（3）筒车旋转一周取水的机械效率为80%；
（4）需要燃烧柴油的质量是0.01kg。

[点评]

本题考查了"功的简单计算，机械效率的简单计算，其他机械的效率计算，热机的效率公式与计算，能量的转化与转移，"，属于"压轴题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

183559. （2025•交大附中•九上期末）日前，中国第一块、世界单体面积最大的碲化镉“发电玻璃”成功生产下线。它通过在绝缘的玻璃上，均匀涂抹由半导体材料碲化镉制成的光电薄膜，成为可发电的建筑材料。实现了玻璃与材料的有机结合，是可替代砖头、幕墙等的可发电的多功能建筑材料，为大规模光伏建筑一体化的实施奠定了基础。下表是官方提供的相关参数，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理。则：
表：“发电玻璃”相关参数

每平方米“发电玻璃”接收太阳辐射的平均功率/W	光电转化效率/%	单片面积/m²	单片年发电量/（kW?h）	单片价格/元
1000	18	1.92	260	350

（1）均匀涂抹在玻璃上的碲化镉光电薄膜的厚度相当于头发丝直径的二十分之一，其厚度约4 （填恰当的单位），“发电玻璃”发电时将转化为电能。
（2）请先通过计算判断，官方提供参数中的单片“发电玻璃”的年发电量数据是否符合实际？再用必要的文字补充说明你的判断。（一年按365天，平均每天光照时间按6h,计算结果小数点后保留两位）
（3）某学校科学社团调研发现，学校教学用电为0.50元/度，学校年用电量数字惊人，同学们设想如果安装“发电玻璃”给教室照明供电，那么为一个装有10盏50W护眼灯教室，按每天正常工作10小时供电，①每个教室需要安装多少块这样的“发电玻璃”？②并对同学们的设想作出合理的评价。（我市平均每天日照平均6小时）

共享时间:2025-02-07 难度:1 相似度:1.2

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184226. （2023•铁一中学•九上期末）混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N．求：

电池容量	44kW?h
输入电压	220V
输入电流	20A
输出电压	150V

（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×10⁷J/L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。

共享时间:2023-02-09 难度:3 相似度:1.07

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183836. （2024•高新三中•九上期末） $德优题库$ 2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919大飞机，如图，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
（1）由于的存在，C919在升空过程中，机翼会做切割磁感线运动，从而在机翼两端产生感应电压。
（2）C919在高空水平定速巡航时，受到的阻力为1.15×10⁵N，则飞行4km飞机发动机牵引力所做的功为多少焦？
（3）C919在高空水平定速巡航时，若飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗多少千克燃油？已知燃油热值为4.6×10⁷J/kg。

共享时间:2024-02-26 难度:3 相似度:1.07

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183872. （2024•西工大附中•九上期末）国产大飞机C919的成功研发再一次证明了我国科技的日益强大，飞机的发动机也是一种热机，通过燃烧航空煤油，从喷口向后高速喷出气体，从而使飞机获得向前的推力。C919在水平飞行时获得1.6×10⁵N的水平推力，它以800km/h的速度沿水平方向匀速飞行了0.5h,燃烧了热值是4×10⁷J/kg的航空煤油2000kg。求：
（1）飞机发动机做的功；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机的效率。

共享时间:2024-02-20 难度:3 相似度:1.07

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184087. （2023•唐南中学•九上期末） $德优题库$ 2022年春节前，我省迎来了持续降雪，给人们的出行带来很大不便。图示是京港澳高速河南段的铲雪车，该车质量为3t,以40km/h的速度匀速行驶除雪时受到的平均阻力为1.8×10³N。某次铲雪过程中，该车匀速行驶30min。回答下列问题：
（1）除雪铲的前部做得很锋利，目的是增大对雪的，被铲起的雪可以快速飞出到马路外侧很远，是由于雪具有的很大，铲雪车轮胎的花纹比普通汽车的要深一些，目的是增大。
（2）铲雪车的牵引力在这段路程中做功为多少？
（3）若此过程中消耗柴油1.6kg,求铲雪车的效率。（柴油热值q_柴=4.6×10⁷J/kg,计算结果精确到0.1%）

共享时间:2023-02-13 难度:4 相似度:0.9

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184594. （2024•西光中学•九上期中） $德优题库$ 如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是如图乙所示的滑轮组，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次做业中，起重机将180kg的货物由地面起吊到5m的高度，所用时间20s,钢丝绳的拉力F为800N。求起吊过程中：（g取10N/kg,计算结果保留小数点后两位）
（1）起重臂AB是以A点为支点的杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）
（2）卷扬机做功的功率及起重机起吊货物的机械效率分别是多大？
（3）若该汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶72km,耗油10kg,汽车发动机的效率为40%（即发动机对外输出的机械功与发动机消耗的总能量的比值），燃油的热值是4.6×10⁷J/kg（假设燃油完全燃烧），汽车匀速行驶时发动机的功率是多少？

共享时间:2024-11-20 难度:4 相似度:0.9

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193860. （2024•莲湖区•四模）电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8000米，用时360秒。求：

车辆类型	电动车
电池类型	磷酸铁锂电池
续航里程	××千米
最大功率	1×10⁵W

（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少？
（2）该车受到的水平阻力f为多大？
（3）若该汽车换用效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗多少汽油？（

，结果保留一位小数）
（4）近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度可达约9×10⁶J/kg，可使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达90%，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车以最大功率行驶　　 km；请大家思考并解释商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的里程的原因可能是：　　。

共享时间:2024-04-16 难度:4 相似度:0.9

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184499. （2024•西光中学•九上期中） $德优题库$ 如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是如图乙所示的滑轮组，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次做业中，起重机将180kg的货物由地面起吊到5m的高度，所用时间20s,钢丝绳的拉力F为800N。求起吊过程中：（g取10N/kg,计算结果保留小数点后两位）
（1）起重臂AB是以A点为支点的杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）
（2）卷扬机做功的功率及起重机起吊货物的机械效率分别是多大？
（3）若该汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶72km,耗油10kg,汽车发动机的效率为40%（即发动机对外输出的机械功与发动机消耗的总能量的比值），燃油的热值是4.6×10⁷J/kg（假设燃油完全燃烧），汽车匀速行驶时发动机的功率是多少？

共享时间:2024-11-30 难度:4 相似度:0.9

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183921. （2024•西工大附中•九上期末）抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆。某型号的抑尘车如表所示，它主要由摆臂式喷洒装置、储液罐、自行运载车辆及控制系统组成，其部分参数如图所示。

空载质量	12t
抑尘车水箱容积	8m³
最大喷水流量	200L/min
柴油机效率	40%

（1）抑尘车动力来自柴油机，它的做功冲程是将　　能转化为　　能。
（2）抑尘车在匀速直线行驶过程中，受到的阻力是整车总重的0.05倍，那么在装满水且无喷洒作业的情况下匀速直线行驶1km，牵引力所做的功是多少？（水的密度为

，g取10N/kg）
（3）抑尘车执行喷洒作业时，柴油发动机输出的能量被分为两部分，一部分提供给抑尘车牵引力做功，另一部分提供给发电机，使发电机输出功率达到稳定的8kW，当喷雾机以最大射程和最大喷水流量工作时抑尘车达到最大能效（每秒喷水体积和最大射程的乘积与发电机输出功率的比值），柴油的热值为4.3×10⁷J/kg。
①当喷雾机最大射程为90m时，该抑尘车的最大能效是多少L•m/kJ？
②网上资料显示：抑尘车中发电机的效率在75%～90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min，牵引力做的功为6×10⁷J消耗了4.15kg柴油（柴油完全燃烧）。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符？

共享时间:2024-02-13 难度:4 相似度:0.9

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193810. （2024•曲江一中•六模）抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆。某型号的抑尘车它主要由摆臂式喷洒装置、储液罐、自行运载车辆及控制系统组成，其部分参数如表所示。

空载质量	12t
抑尘车水箱容积	8m³
轮胎与地面的总接触面积	1600cm²
柴油机效率	40%

$德优题库$
（1）抑尘车动力来自柴油机，它的做功冲程是将能转化为能；
（2）抑尘车空载时对地面的压强？
（3）抑尘车在匀速直线行驶过程中，受到的阻力是整车总重的0.05倍，那么在装满水且无喷洒作业的情况下匀速直线行驶1km,牵引力所做的功是多少？（ρ_水=10×10³kg/m³，g取10N/kg）
（4）抑尘车执行喷洒作业时，其能量转化与转移如图乙所示，其中柴油发动机输出的能量被分为两部分，一部分提供给抑尘车牵引力做功，另一部分提供给发电机，使发电机输出功率稳定在8kW，网上资料显示：抑尘车中发电机的效率在75%～90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min,牵引力做的功为6×10⁷J，消耗了4.15kg柴油（柴油完全燃烧）。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符？（柴油的热值43×10⁷J/kg）

共享时间:2024-05-18 难度:5 相似度:0.8

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184453. （2024•师大附中•九上期中）小明家新购买了一辆小汽车，小明查阅资料及说明书得到小汽车的部分数据如表所示，其中经济耗油量“（90km/h）10L/100km”，是指小汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油10L。

燃油	汽油	油箱容积V/L	40
燃油热值q/（J•kg^﹣1）	4.5×10⁷	发动机输出功率P/kW	22.5
空车质量m/t	1.5	经济耗油量	（90km/h）10L/100km

（1）给汽车提供动力的是发动机的　　冲程。小汽车行驶一段路程后油箱中汽油减少，剩余汽油的热值　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机所做的功。
（3）小汽车以90km/h的速度匀速行驶100km的过程中发动机的热机效率。（ρ_汽油＝0.8×10³kg/m³）

共享时间:2024-11-11 难度:5 相似度:0.73

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184986. （2023•理工大附中•九上期中）小明家新购买了一辆小汽车，小明通过查阅资料及使用说明书得知小汽车的部分数据如表所示，其中经济耗油量：“（90km/h）10L/100km”，是指小汽车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油10L。

燃油	汽油	油箱容积V/L	40
燃油热值q/（J?kg^-1）	4.5×10⁷	发动机输出功率P/kW	22.5
空车质量m/t	1.5	经济耗油量	（90km/h）10L/100km

（1）给汽车提供动力的是发动机的冲程。小汽车行驶一段路程后油箱中汽油减少，剩余汽油的热值（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机做的功是多少？
（3）小汽车以90km/h的速度匀速行驶过程中，发动机的效率是多少？（ρ_汽油=0.8×10³kg/m³，q_汽油=4.5×10⁷J/kg）

共享时间:2023-11-25 难度:5 相似度:0.73

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183800. （2024•高新一中•九上期末）小轿车是日常生活中重要的交通工具之一，下表是某品牌小轿车的部分参数。（q_汽油=3.6×10⁷J/L）

发动机型号	XX
经济行驶速度	90km/h
经济油耗量	8L/100km

经济油耗量是指小轿车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油8L。求：
（1）小轿车以经济行驶速度在平直公路上匀速行驶10km,消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）上述过程中，小轿车发动机的输出功率恒定、大小为18kW，那么此过程发动机的效率是多少？

共享时间:2024-02-07 难度:2 相似度:0.7

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187785. （2025•西工大附中•三模） $德优题库$ 随着科技的进步，AI机器人将逐渐改变我们的生活。如图所示是我国自主研发的某款人形机器人，具有智能灵巧身手。某次测试中，该机器人用100N竖直向上的力将物体在2s内匀速抬高1m。求：
（1）机器人对物体所做的功；
（2）机器人对物体做功的功率。

共享时间:2025-04-15 难度:2 相似度:0.7

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193283. （2025•铁一中学•五模） $德优题库$ 为保卫祖国边防安全，边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车，在边境巡逻的情景如图所示，已知该巡逻车行驶20km所做的有用功为1.6×10⁸J，所消耗的燃油为8kg（燃油的热值为5×10⁷J/kg）。求：
（1）所消耗的燃油完全燃烧释放的热量；
（2）上述过程中，该巡逻车的热机效率。

共享时间:2025-05-14 难度:2 相似度:0.7

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2023-02-03

初中物理 | 九年级上 | 解答题

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2022-2023学年陕西省西安交大附中九年级（上）期末物理试卷（B卷）

更新:2023-02-03 02:32浏览量:7

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