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200344. (2023•西工大附中•四模) 德优题库西安地铁建设中用到了许多大型机械,履带起重机就是其中之一。如图所示的某型号履带起重机总质量为12t,它在某路段匀速直线行驶了3km,用时5min,若行驶过程中所受阻力为车重的0.1倍。请完成以下问题:(g取10N/kg)
(1)当起重机在湿滑的路段行进时,履带上凸起的棱可以起到        的作用,该起重机的动力由柴油机提供,在柴油机工作的四个冲程中,       冲程把内能转化为机械能。
(2)起重机在这一路段行驶时,牵引力做功的功率为多少?
(3)若该起重机柴油发动机的效率为25%,则通过此段路程起重机需消耗多少千克的柴油?(q柴油=4.3×107J/kg,计算结果保留一位小数)
共享时间:2023-04-25 难度:5
[考点]
增大有益摩擦的方法,功率的计算,内燃机的四个冲程,四冲程的能量转化,热机的效率公式与计算,
[答案]
(1)增大摩擦力;做功;
(2)牵引力的功率为1.2×105W;
(3)通过此段路程起重机需消耗3.3千克的柴油。
[解析]
解:
(1)当起重机在湿滑的路段行进时,履带上凸起的棱增加了接触面的粗糙程度,可以起到增大摩擦力的作用;
该起重机的动力由柴油机提供,在柴油机工作的四个冲程中,做功冲程把内能转化为机械能。
(2)起重机的质量为:m=12t=1.2×104kg;
则起重机的重力为:
G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N;
因为起重机匀速直线行驶,所以行驶时受到的牵引力为:
F=F=0.1G=0.1×1.2×105N=1.2×104N;
牵引力做功为:
W=Fs=1.2×104N×3000m=3.6×107J;
则牵引力做功的功率为:
P==1.2×105W;
(3)由热机效率公式η=可得,柴油完全燃烧放出的热量为:
Q==1.44×108J;
由Q=mq可得,需消耗柴油的质量为:
m′=≈3.3kg。
故答案为:(1)增大摩擦力;做功;
(2)牵引力的功率为1.2×105W;
(3)通过此段路程起重机需消耗3.3千克的柴油。
[点评]
本题考查了"增大有益摩擦的方法,功率的计算,内燃机的四个冲程,四冲程的能量转化,热机的效率公式与计算,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。
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200514. (2023•航天中学•二模) 德优题库如图是一款载人雪地摩托车,总质量为150kg,当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时,最高速度可达100km/h。该车发动机为汽油机,汽油热值为q=4.6×107J/kg,g=10N/kg。问:
(1)汽油机吸气冲程吸入的是        ,做功冲程将        能转化为机械能;
(2)该车以最大功率在水平雪地上以最高速度匀速直线行驶时,所受阻力为多大?
(3)若该车发动机的效率为24%,则该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶23s,需要汽油的质量多大?
共享时间:2023-03-20 难度:4 相似度:1.8
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:1.4
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:1.35
200032. (2023•莲湖区•一模) 物理实践活动中,小明体验了乘坐无人驾驶汽车。小明观察到汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶,行驶600s汽车发动机的牵引力所做的功为1.5×107J,消耗汽油的质量为1kg。(q汽油=5×107J/kg)
(1)提供汽车动力的是发动机的        冲程,此过程中发动机将内能转化为        能。
(2)求1kg汽油完全燃烧放出的热量。
(3)求该发动机的效率。
共享时间:2023-03-02 难度:4 相似度:1.35
199429. (2023•师大附中•八模) 如图为四冲程汽油发动机工作循环示意图,其相关数据如表所示:德优题库
1min内完成工作循环 3000次 汽缸内汽油和空气的混合密度 1.5kg/m3
总排气量 2L 热值 4.6×107J/kg
发动机最大功率 45kW 空燃比 22:1
(空燃比:可燃混合气中空气质量与燃油质量之比)
(1)图        所示的冲程,汽油机给汽车提供动力;该汽油机,1min做功        次。
(2)吸气后汽缸内混合气体中汽油的质量为多少。
(3)在1min内,发动机消耗的燃料完全燃烧产生的热量是多少。
(4)求发动机以最大输出功率工作时的效率。
共享时间:2023-06-18 难度:4 相似度:1.35
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:1.2
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=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:1.2
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:1.1
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:1.1
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:1.07
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 相似度:1.07
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:1.07
200539. (2023•交大附中•四模) 汽车已走入我们的家庭,发动机是汽车的核心部件,某款搭载了四冲程汽油机的燃油汽车,其相关数据如表所示:(g取10N/kg)
德优题库
轮胎与地面总接触面积 400cm2 整车质量 1740kg
发动机最大转速 6000r/min 排气量 2.7L
发动机最大功率 138kW 压缩比 10:1
(1)在汽车行驶的过程中,为汽车提供动力的是        冲程。
(2)质量为60kg的司机独自驾驶该汽车停在水平路面上时,该汽车对水平路面的压强是多少?
(3)经销售人员介绍这款汽车的发动机效率能达到36%,为此小明从网上了解到表中参数的意义:汽车的排气量是指活塞从汽缸一端运动到另一端所扫过的容积,汽车的压缩比是指汽缸总容积与燃烧室容积之比,如图为汽缸总容积和燃烧室容积的示意图。(汽缸总容积为活塞扫过的容积和燃烧室的容积之和;发动机曲轴转动2圈,汽油机做功1次)
当汽车以最大功率行驶时,发电机的转速达到最大,吸气冲程末汽缸内每升混合气体中汽油质量为8.0×10-5kg,请你通过计算判断销售人员所说的是否正确。(q汽油=4.6×107J/kg)
共享时间:2023-04-28 难度:3 相似度:1.07
208965. (2015•未央区•二模) 德优题库图示为某型号的农用耕地机,它以柴油作为动力装置,耕地机在额定功率下工作,某次耕地的平均速度是1.5m/s,受到的阻力为8600N,工作时间为1h,计算并回答下列问题:
(1)此次耕地过程中,耕地机所做的功是多少?功率是多大?
(2)若耕地机的效率为20%,此次耕地消耗柴油的质量是多少?(柴油的热值为4.3×103J/kg)。
共享时间:2015-03-18 难度:3 相似度:1.07
208946. (2016•交大附中•二模) 德优题库如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,那么:
(1)已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg,请写出汽油热值的物理意义;       
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车的输出功率为多少?
共享时间:2016-03-18 难度:3 相似度:1.07

dyczwuyn

2023-04-25

初中物理 | | 解答题

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