【題目】有一混合動(dòng)力汽車(chē)，由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)）和電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)工作循環(huán)活塞經(jīng)歷四個(gè)沖程，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，該汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是69kW，以最大功率工作時(shí)曲軸轉(zhuǎn)速為5000r/min．活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端所掃過(guò)的容積為氣缸排氣量，氣缸容積與燃燒室容積之比為壓縮比，如圖為氣缸容積和燃燒室容積的示意圖，該車(chē)排氣量是1.8L，壓縮比為10：1，動(dòng)力蓄電池額定電壓為200V，容量（蓄電池放電電流和放電時(shí)間乘積）為150Ah，已知該車(chē)的動(dòng)能E與其速度v的關(guān)系如下表所示．

v/ms﹣1

1

2

4

10

20

E/J

6.0×102

2.4×103

9.6×103

6×104

2.4×105


（1）該汽車(chē)的動(dòng)力蓄電池最多可儲(chǔ)存多少焦的電能？
（2）a．當(dāng)這輛汽車(chē)在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，動(dòng)力完全由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供，若汽車(chē)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為54kW，則此時(shí)汽車(chē)所受的阻力是多大？ b．當(dāng)駕駛員看到前方限速標(biāo)志時(shí)，立即減速并啟動(dòng)充電裝置給動(dòng)力蓄電池充電，汽車(chē)速度由108km/h減小到72km/h，若在此過(guò)程中動(dòng)力蓄電池獲得的電能為汽車(chē)所減少動(dòng)能的50%，則動(dòng)力蓄電池獲得的電能為多少焦？
（3）若該汽車(chē)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，吸氣沖程末氣缸內(nèi)每升混合氣體中汽油質(zhì)量是7.2×10﹣5kg，此時(shí)這臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）

【答案】
（1）解：蓄電池儲(chǔ)存的電能：

W=UIt=200V×150A×3600s=1.08×108J


（2）解：a：汽車(chē)以ν1=108km/h=30m/s勻速行駛時(shí)，汽車(chē)受到的阻力等于牽引力，有

P= = =Fv=Ffv

Ff= = =1.8×103N；

b：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當(dāng)速度為1m/s時(shí)，E=6.0×102J，

由此可得E=v2×6.0×102J，

v0=108km/h=30m/s，v末=72km/h=20m/s，

由20m/s時(shí)的能量確定從30m/s降到20m/s時(shí)減小的能量

△E=（30m/s）2×6.0×102J﹣（20m/s）2×6.0×102J=3×105J，

蓄電池獲得的電能 E電=W×50%=1.5×105J


（3）解：這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)1min內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：W有=69×103W×60s=4.14×106J，

排氣量為1.8L的汽車(chē)，汽缸容積為V=1.8L× =2L，

發(fā)動(dòng)機(jī)消耗汽油的質(zhì)量：m=7.2×10﹣5kg×2=1.44×10﹣4kg，

1min內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量：Q=2500×1.44×10﹣4kg×4.6×107J/kg=1.656×107J，

這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的熱機(jī)效率

η= ×100%= ×100%=25%


【解析】（1）已知電壓200V，容量150Ah，根據(jù)W=UIt可求出蓄電池儲(chǔ)存的電能；（2）a，當(dāng)汽車(chē)勻速行駛時(shí)，有P=Fv=F阻v，根據(jù)輸出功率求出阻力的大�。産，通過(guò)表格確定E與v的平方成正比，然后由20m/s時(shí)的能量確定從30m/s降到20m/s時(shí)減小的能量，根據(jù)發(fā)電機(jī)獲得能量的50%轉(zhuǎn)化為蓄電池的電能．根據(jù)該關(guān)系求出蓄電池獲得的電能．（3）已知功率和時(shí)間的大小，根據(jù)公式W=Pt可求這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)1min內(nèi)做的有用功；在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)5000r，吸入汽油和空氣的混合氣2500次； 排氣量是發(fā)動(dòng)機(jī)消耗汽油的體積，氣缸容積與燃燒室容積之比為壓縮比，
知道吸入混合氣的質(zhì)量；知道汽油的熱值，1min內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量；再利用效率公式求這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的熱機(jī)效率；
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，掌握功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及對(duì)熱機(jī)的概念和效率的理解，了解熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱(chēng)為熱機(jī)．熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛汽車(chē)沿直線行駛，緊急剎車(chē)時(shí)，輪胎在水泥地面上留下了黑色的剎車(chē)痕，下列關(guān)于剎車(chē)痕的說(shuō)法正確的是（ ）
A.前輪剎車(chē)痕的顏色較深
B.后輪剎車(chē)痕的顏色較深
C.前輪和后輪剎車(chē)痕的顏色一樣深
D.以上三種情況都有可能

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】閱讀短文，回答問(wèn)題：
電飯鍋中的磁鋼限溫器
電飯鍋是生活中常見(jiàn)的用電器，它是利用感溫磁鋼（軟磁體）的磁性隨溫度的變化而變化的特性來(lái)設(shè)計(jì)的，這樣可以限制煮飯過(guò)程中的最高溫度.
感溫磁鋼的磁性隨著本身溫度作非線性變化，其特性曲線如圖甲所示.
磁鋼限溫器結(jié)構(gòu)如圖乙所示，它主要由感溫磁鋼、永磁體和彈簧構(gòu)成.感溫磁鋼及其外套、內(nèi)鍋由彈簧支撐.感溫磁鋼與受熱面固定在一起，受熱面直接把熱量傳遞給鍋底.
煮飯時(shí)用手按下按鈕開(kāi)關(guān)，通過(guò)杠桿AOC使永磁體和感溫磁鋼吸合，在吸力作用下永磁體不會(huì)落下，金屬觸點(diǎn)閉合，電路接通，加熱元件開(kāi)始發(fā)熱.當(dāng)飯煮熟后，溫度繼續(xù)上升，當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，永磁體落下，通過(guò)杠桿CBO使觸點(diǎn)分開(kāi)，加熱元件停止發(fā)熱，同時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)跳起.

（1）與銅導(dǎo)線相比，制作電飯鍋加熱元件的材料應(yīng)具備的特性是；
A.電阻較大，熔點(diǎn)較低
B.電阻較大，熔點(diǎn)較高
C.電阻較小，熔點(diǎn)較低
D.電阻較小，熔點(diǎn)較高
（2）在磁鋼限溫器工作過(guò)程中，感溫磁鋼的磁性急劇減弱是在；
A.按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)
B.加熱升溫過(guò)程中
C.按鈕開(kāi)關(guān)跳起時(shí)
D.降溫過(guò)程中
（3）煮飯時(shí)用手按按鈕開(kāi)關(guān)，杠桿AOC屬于杠桿；飯煮熟后，永磁體落下，通過(guò)杠桿CBO使觸點(diǎn)分開(kāi)，杠桿CBO屬于杠桿；
（4）永磁體落下時(shí)，感溫磁鋼的溫度為℃；永磁體下落過(guò)程中，感溫磁鋼對(duì)永磁體（選填“有”或“沒(méi)有”）磁力的作用.
（5）未按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，彈簧（選填“有”或“沒(méi)有”）彈性勢(shì)能，彈簧片（選填“有”或“沒(méi)有”）彈性勢(shì)能.

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)測(cè)得1kg某物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。已知該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為2.1×103J/（kg·℃），設(shè)物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變，在最初2min內(nèi)，物質(zhì)溫度升高了40℃，則吸收的熱量為 J，吸熱功率為 W。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)固態(tài)升溫快，變成液態(tài)后升溫變慢，原因是。

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】

（1）石頭的體積；

（2）石頭的密度；

（3）若石頭吸水，所測(cè)石頭的密度是偏大還是偏小，為什么？

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】請(qǐng)按要求作圖：
（1）如圖甲所示，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，標(biāo)出磁體的N、S極和A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向（用箭頭表示）．
（2）如圖乙所示，重為4N的均勻球體保持靜止，畫(huà)出該球所受力的示意圖．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究聲音的響度與什么因素有關(guān)，有人設(shè)計(jì)了以下五個(gè)實(shí)驗(yàn)．

（1）把響著鈴聲的鬧鐘放在密封的鐘形罩內(nèi)，將鐘形罩內(nèi)的空氣抽出一些后，鈴聲明顯減弱．

（2）使正在發(fā)聲的音叉接觸水面，水面濺起水花．

（3）吹笛子時(shí)，手按住不同的孔會(huì)發(fā)出不同的聲音．

（4）讓同一球從不同高度落到同一桌面上聽(tīng)到不同的響聲．

（5）在吊著的大鐘上固定一支細(xì)小的筆，把鐘敲響后，用紙?jiān)诠P尖上迅速拖過(guò)，可以在紙上畫(huà)出一條來(lái)回彎曲的波折線．你認(rèn)為，能探究聲音的響度與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是哪一個(gè)或哪幾個(gè)？其他實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象分別說(shuō)明了什么問(wèn)題？

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示是“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路，其中R是定值電阻．
（1）電路中有一根導(dǎo)線的連接不適宜，需要改接．請(qǐng)?jiān)谶@般導(dǎo)線上打“×”，并畫(huà)出改接的導(dǎo)線．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最端（左/右）．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，三次調(diào)節(jié)變阻器，得到表中的數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

電壓/V

2.0

2.4

2.8

電流/A

0.40

0.48

0.56

由這些數(shù)據(jù)：
①可看出電流與的關(guān)系；
②可概括出結(jié)論： ．
（4）在探究電流與另一個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，需要多次更換 ． 并且每次更換后都要調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)（增大/減小/不變）．
（5）小明根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)電路（如圖2所示）．其中，MN是一根金屬電阻絲，Q是一個(gè)金屬夾．主要實(shí)驗(yàn)步驟是：先將Q移到最左端，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，確保電流不超過(guò)電流表所選用的量程；然后從左向右且有間隔地改變金屬夾的位置，得到表中的數(shù)據(jù)；最后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

電壓/V

0.5

1.2

1.5

電流/A

0.50

0.40

0.30

但是，由小明的實(shí)驗(yàn)：
①雖然可看出“電阻越大電流越小”，但無(wú)法得到“電流與電阻成反比”的關(guān)系；
②可得“電壓越大電流越小”，但這個(gè)結(jié)論明顯是錯(cuò)誤的．請(qǐng)分析小明的實(shí)驗(yàn)，具體指出存在問(wèn)題： ．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】家庭衛(wèi)生間通常裝有照明燈和排氣扇，使用時(shí)，有時(shí)需要各自獨(dú)立工作，有時(shí)需要同時(shí)工作，下列電路圖中符合上述要求的是（ ）
A.
B.
C.
D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案