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194344. (2024•交大附中•六模) 伴随着科技的不断进步,现代农业也迎来了巨大的发展。如图为一款履带式小麦联合收割机。某次收割机将其自带的粮仓收满后,在平直麦地上匀速行驶2.4km,总用时20min,该过程柴油机的输出功率恒为60kW,耗油引起的质量变化忽略不计。
(1)收割机装有履带是通过增大           来减小对地面的压强。
(2)收割机匀速行驶过程中受到的阻力是多少?
(3)燃油消耗率是衡量车辆发动机性能的重要指标之一,其含义是:发动机正常工作时,每输出1kW•h的能量消耗燃油的质量,已知该收割机的燃油消耗率为300g/(kW•h)。(g取10N/kg,柴油的热值取4×107J/kg)
①据某宣传资料介绍,该收割机柴油机的热效率在35%以上,请你通过计算判断该宣传是否可信;
②增大发动机的热效率不仅可以节约能源,还可以减少对环境的污染,若将收割机柴油机的热效率提升至40%,则相同情况下,匀速行驶2.4km可以节约柴油          kg。
共享时间:2024-05-21 难度:3
[考点]
减小压强,功率的计算,热机的效率公式与计算,
[答案]
(1)受力面积;
(2)收割机匀速行驶过程中受到的阻力是3×104N;
(3)①该宣传不可信;
②1.5。
[解析]
解:(1)收割机装有履带是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强;
(2)收割机匀速行驶的速度v==2m/s,
由P==Fv可得收割机的牵引力:
F==3×104N,
此时收割机受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,则收割机匀速行驶过程中受到的阻力是:
f=F=3×104N;
(3)①该收割机的燃油消耗率为300g/(kW•h),
每输出1kW•h=3.6×106J的能量(有用能量)消耗燃油(柴油)的质量:
m=300g/(kW•h)×1kW•h=300g=0.3kg,
燃油(柴油)完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.3kg×4×107J/kg=1.2×107J,
收割机的热效率:
η=×100%=30%<35%,可见该宣传不可信;
②在相同情况下,匀速行驶2.4km,做的有用功相同,
W有用=Pt=60×1000W×20×60s=7.2×107J,
将效率提高到40%,
由η=可得柴油完全燃烧放出的热量减小值:
ΔQ=6×107J,
由Q=mq可得燃油减小值:
Δm==1.5kg,即节约柴油1.5kg。
故答案为:(1)受力面积;
(2)收割机匀速行驶过程中受到的阻力是3×104N;
(3)①该宣传不可信;
②1.5。
[点评]
本题考查了"减小压强,功率的计算,热机的效率公式与计算,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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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:1.67
184817. (2023•西咸新区•九上期中) 德优题库如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分钟做往复运动,活塞往复运动两次,对外做功一次。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)燃气对活塞做一次功的大小;
(3)汽油机在此工作状态下的功率;
(4)如果此工作状态下每分钟消耗10g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg,不计摩擦)
共享时间:2023-11-21 难度:3 相似度:1.34
184301. (2023•经开区•九上期末) 一辆油电混合动力轿车,仅凭汽油发动机提供动力,使这辆车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了140s,共消耗燃油400g,此时汽车动能为2×105J。当驾驶员看到前方有停车检查标志,立即松开汽车的加速踏板(油门),并启动储能装置将动能转化为电能,以达到使轿车减速的目的。轿车从开始减速至停下这一段时间内,共有1.2×105J的电能储存到蓄电池中。已知:汽油发动机输出功率为3×104W,燃油的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)轿车以20m/s的速度匀速行驶时所受阻力的大小?
(2)汽车匀速行驶时,汽油发动机的效率?
(3)减速过程中存储装置的储能效率?(储存的电能占减少动能的比例)
共享时间:2023-02-06 难度:3 相似度:1.34
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:1.34
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。
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(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:1.34
193451. (2024•师大附中•九模) 德优题库2023年9月我国自主品牌比亚迪发布了一款新车——仰望U8,是一款增程式电动汽车。该车型具备四轮独立能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地调头等功能。电池充满电量为49.05kW?h,快充至80%的电量用时0.3小时;前、后的电动机最大功率分别为440kW,驱动汽车前进时的最大效率可达97.7%;纯电续航里程为180km。如图所示是该汽车在水面行驶的情景,仰望U8汽车的总质量为4t(含乘客),每个车轮与地面的接触面积为200cm2,在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m,平均速度可达1.6km/h(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:?
(1)仰望U8汽车逐渐进入水中直至漂浮的过程中,汽车底盘所受水的压强        (选填“变大”、“变小”或“不变”),漂浮在水面时所受的浮力为        N。
(2)当汽车上岸后,停在水平地面时对地面的压强;
(3)汽车快充时的电功率;
(4)某次仰望U8采用后轮驱动,以120km/h的速度在平直公路上匀速行驶6min,若汽车所受的阻力为1800N,电动机的实际功率为65kW,求驱动汽车前进的效率。
共享时间:2024-06-25 难度:4 相似度:1.17
187997. (2025•师大附中•九模) 德优题库2023年9月我国自主品牌比亚迪发布了一款新车——仰望U8,是一款增程式电动汽车。该车型具备四轮独立能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地调头等功能。电池充满电量为49.05kW?h,快充至80%的电量用时0.3小时;前、后的电动机最大功率分别为440kW,驱动汽车前进时的最大效率可达97.7%;纯电续航里程为180km。如图所示是该汽车在水面行驶的情景,仰望U8汽车的总质量为4t(含乘客),每个车轮与地面的接触面积为200cm2,在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m,平均速度可达1.6km/h(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:?
(1)仰望U8汽车逐渐进入水中直至漂浮的过程中,汽车底盘所受水的压强        (选填“变大”、“变小”或“不变”),漂浮在水面时所受的浮力为        N。
(2)当汽车上岸后,停在水平地面时对地面的压强;
(3)汽车快充时的电功率;
(4)某次仰望U8采用后轮驱动,以120km/h的速度在平直公路上匀速行驶6min,若汽车所受的阻力为1800N,电动机的实际功率为65kW,求驱动汽车前进的效率。
共享时间:2025-06-29 难度:4 相似度:1.17
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:1.17
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:1.17
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:1.17
183766. (2024•莲湖区•九上期末) 为确保居民生活环境的健康安全,环卫部门使用如图所示的雾炮车向空中喷水雾,使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。该雾炮车的发动机是柴油机,空载时的质量为10t。当某次水喷洒完后空载返回时,沿水平路面以5m/s的速度匀速前进了5km,消耗柴油2kg,雾炮车在水平地面上匀速行驶时发动机的牵引力恒为5×103N。
(1)给雾炮车提供动力的是四冲程柴油机的         冲程;雾炮车在平直路面上匀速洒水过程中的动能         (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)雾炮车喷洒完后空载返回时牵引力做功的功率是多少?
(3)雾炮车柴油机的热机效率是多少?
共享时间:2024-02-14 难度:5 相似度:1.07
186967. (2025•铁一中学•五模) 某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中有如表一段描述:
◆整车质量为300kg,最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2,该太阳能电池的能量转化效率为20%,太阳能电池直接给电机供电,电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
(1)当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时(g取10N/kg),求:
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
(2)小强查找到如下数据:在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
共享时间:2025-05-06 难度:2 相似度:0.83
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:0.83
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:0.83
187278. (2025•铁一中学•四模) 德优题库随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中
3
1
0
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的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-04-24 难度:2 相似度:0.83

dyczwuyn

2024-05-21

初中物理 | | 解答题

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