《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册教科版》

9. [2023.长春模拟]做同样的有用功，甲、乙两柴油机的用时和消耗柴油量如下表，下列说法正确的是(　　)

A. 甲的功率小，热机效率低
B. 甲做的有用功多，做功快
C. 乙做的总功多，热机效率低
D. 消耗相同量的柴油，乙做的有用功多

答案： C [点拨]根据P = $\frac{W}{t}$知，甲、乙做相同的功，乙用的时间少，则乙的功率大；功率表示做功的快慢，则乙做功快；热机的效率η = $\frac{W_{有}}{W_{总}}$ = $\frac{W_{有}}{mq}$，甲、乙做的功相同，消耗的都是柴油，燃料的热值相同，甲消耗的柴油少，则甲的效率高，乙做的总功多；若消耗相同的柴油，乙做的有用功少，故ABD错误，C正确。

10. 一架运 - 20在一次执行任务的过程中，匀速飞行距离为4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为2.5×10⁵N，该过程中飞机发动机的推力做的功为______J，发动机的效率为______%。(航空煤油的热值为4×10⁷J/kg)

答案： 1×10¹²；50 [点拨]
(1)飞机匀速飞行时，发动机的推力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，飞机发动机的推力F = f = 2.5×10⁵N，该过程中飞机发动机的推力做的功W = Fs = 2.5×10⁵N×4000×1000m = 1×10¹²J；
(2)航空煤油完全燃烧放出的热量：Q = mq = 50×1000kg×4×10⁷J/kg = 2×10¹²J，发动机的效率η = $\frac{W}{Q}$×100% = $\frac{1×10^{12}J}{2×10^{12}J}$×100% = 50%。

11. [2023.南充]某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功______次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1h需消耗汽油______kg。(q汽油 = 4.6×10⁷J/kg)

答案： 25；0.9 [点拨]四冲程汽油机的飞轮转速3000r/min = 50r/s，每秒对外做功25次；汽油机1h对外所做的功W总 = 3600×25×115J = 1.035×10⁷J，由η = $\frac{W}{Q}$可知，汽油完全燃烧放出的热量Q = $\frac{W}{η}$ = $\frac{1.035×10^{7}J}{25\%}$ = 4.14×10⁷J，由Q = mq可知，消耗汽油的质量m = $\frac{Q}{q_{汽油}}$ = $\frac{4.14×10^{7}J}{4.6×10^{7}J/kg}$ = 0.9kg。

12. [2024.广州期末]小明看到一则新闻(材料一)，若该汽车行驶过程中牵引力保持1400N不变，q氢 = 1.4×10⁸J/kg，求:
材料一
氢能源汽车明年1月开跑
跨时代核心科技——氢燃料发动机，采用全新绿色氢能源，真正实现零排放！
加满5kg氢可跑400km!
材料二

(1)5kg氢完全燃烧放出的热量。
(2)该汽车行驶400km牵引力所做的功。
(3)该汽车氢燃料发动机的效率。
(4)(质疑创新)小明查阅了大量资料，总结各种内燃机的效率范围如材料二，据此判断，(3)中算出的效率是否符合材料二？______(填“是”或“否”)。

答案： [解]
(1)5kg氢完全燃烧放出的热量为：Q放 = mq = 5kg×1.4×10⁸J/kg = 7×10⁸J。
(2)牵引力所做的功为：W = Fs = 1400N×400×10³m = 5.6×10⁸J。
(3)该汽车氢燃料发动机的效率η = $\frac{W}{Q_{放}}$×100% = $\frac{5.6×10^{8}J}{7×10^{8}J}$×100% = 80%。
(4)否