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186920. (2025•师大附中•三模) 德优题库如图所示的无侦-10无人机,是我国研发的一款双发、高空、高速无人机,该机身长约9m、高约3.7m,翼展17.8m,最大起飞质量3.5t。假设无人机飞行过程中所受的阻力与速度的二次方成正比(即f=kv2),部分数据如表所示。(g取10N/kg)
速度v(m?s-1 100 150
阻力f/N 500 1125
(1)无人机以200m/s的速度水平匀速飞行时,它受到的阻力是多少?
(2)若无人机以200m/s的速度水平匀速飞行,飞机发动机的输出功率是多少?
(3)若无人机发动机的效率约为24%,最大载油量为1t,使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。在油箱中加满燃油后,发动机最多可以做的有用功是多少?
(4)在第(3)问的基础上,无人机以200m/s的速度匀速飞行,它能否在距离起飞基地2000km处的目的地执行完任务后原路返回基地?
共享时间:2025-04-14 难度:4
[考点]
二力平衡条件的应用,有用功的计算,固体和液体的热值计算,热机的效率公式与计算,
[答案]
(1)无人机以200m/s的速度水平匀速飞行时,它受到的阻力是2000N;
(2)若无人机以200m/s的速度水平匀速飞行,飞机发动机的输出功率是4×105W;
(3)在油箱中加满燃油后,发动机最多可以做的有用功是1.2×1010J;
(4)无侦﹣10无人机能在距离起飞基地2000km处的目的地执行完任务后原路返回基地。
[解析]
解:(1)设无侦﹣10无人机以200m/s的速度水平匀速飞行时,所受的阻力为f;
无人机飞行过程中所受的阻力与速度的二次方成正比,则有
解得f=2000N;
(2)因为无人机做匀速直线运动,受力平衡,则牵引力F=f=2000N,则飞机发动机的输出功率为:
P==Fv=2000N×200m/s=4×105W;
(3)燃油全部完全燃烧放出的热量为:
Q=mq=1000kg×5×107J/kg=5×1010J,
则发动机最多可以做的有用功为:
W=ηQ=24%×5×1010J=1.2×1010J;
(4)由W=Fs可知,最大航行距离为:
s==6×106m=6000km>2000km+2000km,
所以无侦﹣10无人机能在距离起飞基地2000km处的目的地执行完任务后原路返回基地。
答:(1)无人机以200m/s的速度水平匀速飞行时,它受到的阻力是2000N;
(2)若无人机以200m/s的速度水平匀速飞行,飞机发动机的输出功率是4×105W;
(3)在油箱中加满燃油后,发动机最多可以做的有用功是1.2×1010J;
(4)无侦﹣10无人机能在距离起飞基地2000km处的目的地执行完任务后原路返回基地。
[点评]
本题考查了"二力平衡条件的应用,有用功的计算,固体和液体的热值计算,热机的效率公式与计算,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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187424. (2025•陆港中学•一模) 德优题库小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况(如图)。查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱可容纳最多42kg的汽油,q汽油=4.5×107J/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)。请完成以下问题:
(1)该车汽油机的热机效率为       
(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
(4)若行驶过程中平均阻力为567N,则该小轿车油耗是多少升?(油耗指行驶一百公里消耗燃油的体积)
共享时间:2025-03-01 难度:2 相似度:1.4
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:1.4
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
184842. (2023•西光中学•九上期中) 环境保护是我国一项基本国策,当前国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放。其他信息如表所示:
热值 密度
汽油 q1=4.6×107J/kg ρ1=0.7×103kg/m3
天然气 q2=3.5×107J/m3 ρ2=0.75kg/m3
某型号汽油发动机小汽车,在某次测试中,车的总质量为1750kg,以某速度在平直路面上匀速行驶23km,车受到的阻力是车重的0.08倍,消耗汽油2L。g取10N/kg,求:
(1)这辆车以该速度匀速行驶时受到的阻力;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功,该汽油发动机的效率为多大?
(4)若该段测试中消耗的能量都由天然气来提供,则需要天然气多少立方米?
共享时间:2023-11-20 难度:4 相似度:0.9
187834. (2025•西北大附中•三模) 德优题库陕南、陕北因地理不同,塑造了两地鲜明的饮食文化。陕南属湿润气候区,以水稻种植为主。如图所示为无人驾驶收割机在收割水稻,收割机以柴油作为动力燃料,收割稻谷时,收割机以2m/s的速度匀速作业,其功率为50kW,收割一亩田的稻谷耗时10min,消耗的柴油为2.5kg,求:(柴油的热值为4×107J/kg)
(1)柴油燃烧时,热值       ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)收割机在平直的地里匀速作业时的牵引力;
(3)若收割机工作1h,柴油完全燃烧放出的热量;
(4)收割机的工作效率。
共享时间:2025-04-11 难度:3 相似度:0.9
184641. (2024•蓝田县•九上期中) 德优题库中国自主研制的鲲龙AG600M灭火飞机成功完成1.2×107kg投给水实验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t,飞机发动机做功为2×1010J,航空燃油的热值为4×107J/kg。
(1)消耗1t航空燃油完全燃烧放出的热量有多大?
(2)发动机的效率是多大?
共享时间:2024-11-26 难度:2 相似度:0.7
184522. (2024•新城区•九上期中) 德优题库往车上装重物时,常常用长木板搭一个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,已知箱子重900N,斜面长3m,高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。
(1)工人使用斜面比直接用手把箱子抬上小车更        (选填“省力”或“费力”)。
(2)在该过程中工人做的有用功是多少?
(3)箱子受到斜面的摩擦力是多少?
共享时间:2024-11-18 难度:2 相似度:0.7
186875. (2025•师大附中•四模) 如图甲所示是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具——氢能源“智轨”电车(三编组)。“智轨”电车以胶轮取代钢轮,无需铺设有形轨道,采用雷达感知技术进而获得安全防护信息。该车部分参数如表,创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统。在进行“智轨”电车续航测试实验时,电机功率P与车速v的关系如图乙所示。(三编组即三节车厢编组,g取10N/kg)
德优题库
项目 参数
车重 满载 51吨
最大载客量 100人/节 300人
储氢罐 每节编组 1个
车轮 每节编组 4个
续航 满氢续航 210km
(1)若“智轨”电车满载时,每个车轮接触地面面积为250cm2,则电车对水平地面的压强是多大?
(2)测试实验中电车以35km/h匀速直线行驶时,受到的阻力为多大?
(3)已知常温条件下,在70MPa压强下氢燃料的热值为1.4×108J/kg。若氢燃料电池的能量转化效率为50%,电车能耗为3.6×106J/km(即:电车每续航1km,消耗的电能是3.6×106J)),试估算“智轨”电车三个储氢罐可存储的氢气总质量为多少?
共享时间:2025-04-16 难度:2 相似度:0.7
184372. (2023•交大附中•九上期末) 水上摩托艇运动是集高科技、观赏、竞争和惊险刺激于一体,富有现代文明特征的高速水上运动。如图所示,摩托艇加满燃油时,人和摩托艇总质量为400kg,油箱容积为10L,加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h,摩托艇以20m/s的速度匀速航行时发动机的牵引力为总重的
1
4
。(ρ燃油=0.8×103kg/m3,q燃油=4.5×107J/kg,忽略燃油质量的变化)
(1)求摩托艇以20m/s的速度匀速航行时牵引力做功的功率;
(2)求摩托艇以20m/s的速度匀速航行时的热机效率;
(3)请提出一条有效提高摩托艇热机效率的措施。
德优题库
共享时间:2023-02-02 难度:2 相似度:0.7
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
187132. (2025•西工大附中•五模) 德优题库用如图所示的滑轮组将重180N的货物在20s内匀速提升5m的过程中,所用拉力F=120N。求:
(1)上述过程中的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
共享时间:2025-05-10 难度:2 相似度:0.7
194153. (2024•滨河中学•七模) 如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率;光照功率P1是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率,,光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
风力发电参数 太阳能发电参数
最大输出电功率 400W 光照功率 1000W/m2
最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20%
(1)在人类使用能源的过程中,必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用,因此说明能量的转移或转化具有         
(2)若风力发电时功率与风速的平方成正比,则当输出功率为25W时,则此时的风速为多少?
(3)若太阳能板的面积为2m2,则利用太阳能板发电5h相当于多少kg热值为4×107J/kg的柴油的完全燃烧放出的能量;
(4)太阳能电池还可以给电动车提供电能。某电动车的动力由电动机提供,电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率η一定时,其耗电功率与转速n的立方成正比,系数为k1,而行驶速度与电机转速n成正比,系数为k2,当电动车匀速直线行驶时,所受阻力f与电动机转速n的关系是?(用以上字母表示,写出过程)。
共享时间:2024-06-06 难度:5 相似度:0.69
186919. (2025•师大附中•三模) 德优题库如图所示折叠卡式炉重量轻,燃烧效率高,携带方便,是露营爱好者常选的炉具装备之一。某款折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料,气罐中装有250g丁烷,在炉头处可完全燃烧每秒释放3500J的热量。标准大气压下烧开水壶中初温为25℃,质量为1kg的水用时仅需3分钟。则:(丁烷的热值是q=4.8×107J/kg)
(1)壶中水烧开需要吸收多少热量?
(2)此款卡式炉烧水的热效率是多少?
共享时间:2025-04-14 难度:3 相似度:0.53
188272. (2024•唐南中学•八模) 德优题库如图所示是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机,它以氢燃料为主,可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。该拖拉机质量为2000kg,车轮与地面的总接触面积为0.08m2,某次该拖拉机搭载深耕机耕地时,拖拉机耕地的功率保持12kW,总共消耗氢能6×106J,其热机效率为60%,g取10N/kg。求:
(1)耕地过程中该拖拉机减慢行驶速度的目的是        (选填“增大”或“减小”)牵引力;
(2)该拖拉机静止在水平地面时,对地面的压强;
(3)拖拉机本次耕地的时间。
共享时间:2024-06-14 难度:3 相似度:0.53
187449. (2025•陆港中学•二模) 据统计,每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
德优题库
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为        能。
(2)当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时,求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受牵引力。
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少?
(燃油机的效率取36%,燃油的热值q取4.3×107J/kg)
共享时间:2025-03-25 难度:3 相似度:0.53

dyczwuyn

2025-04-14

初中物理 | | 解答题

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