【題目】汽車已進(jìn)入百姓家庭,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞倍受人們關(guān)注.在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中,既要考慮能量的有效利用,又要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題.

[汽油熱值為4.6×107 J/kg,汽油密度為0.7×103 kg/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg℃)]

(1)為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度.5kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50℃,所吸收的熱量是多少?

(2)10L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒30min,可以釋放出多少能量(假設(shè)汽油完全燃燒)?若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為6×104 W,則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率的計(jì)算結(jié)果精確到1%)

【答案】(1)水吸收的熱量是1.05×106J;

(2)10L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒可以釋放出3.22×108J的能量,此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是34%.

【解析】

試題分析:(1)知道水的質(zhì)量、水溫度的升高值和水的比熱容,利用吸熱公式求水吸收的熱量;

(2)知道汽油的體積,利用密度公式求汽油的質(zhì)量,再利用燃料完全燃燒放熱公式求汽油燃燒可以釋放的能量(總能量);

知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和工作時(shí)間,利用W=Pt可求有用功,再利用效率公式求發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,

解:(1)Q=cm△t=4.2×103 J/(kg℃)×5 kg×50℃=1.05×106J;

(2)V=10L=0.01m3,

m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01 m3=7kg,

Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J,

t=30min=1800s,

W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J,

η==≈34%.

答:(1)水吸收的熱量是1.05×106J;

(2)10L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒可以釋放出3.22×108J的能量,此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是34%.

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C.滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)

小黃同學(xué)進(jìn)行了如圖甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過程:

(1)在實(shí)驗(yàn)中,小黃應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做_______運(yùn)動(dòng)。

(2)對(duì)比圖中___________________兩個(gè)探究過程,可以驗(yàn)證猜想C。

(3)在甲探究過程中,小黃正確操作,拉動(dòng)物體時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù)是2 N,此時(shí)摩擦力為_________N,若拉力增大到3 N時(shí),摩擦力為__________N。

(4)實(shí)驗(yàn)探究中,小黃采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是( )

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