《2025年通城学典活页检测九年级物理人教版安徽专版》

3. (25分)(2023.合肥蜀山期末)一辆5G无人环卫车,在水平路面上匀速直线行驶过程中受到的牵引力为2300N。若该车在水平路面上沿直线匀速行驶2000m,则:
(1)牵引力做了多少功？
(2)若功率相同的燃油汽车以相同的速度行驶相同的路程，需要消耗多少汽油？(燃油汽车的效率是25%，汽油的热值q汽取4.6×10⁷J/kg)

答案：
(1)4.6×10⁷J　
(2)0.4kg

4. (25分)(2023.安徽期中)发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质。某辆以92号汽油为燃料的汽车,其发动机的相关数据如表所示。表中空燃比指的是汽缸内空气的和燃油的质量比。
(1)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,此时汽车1min内做的有用功是多少？
(2)汽车完成一个工作循环时，汽缸内吸入的汽油和空气混合气体的质量是多少？汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(3)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大?

答案：
(1)发动机的最大输出功率P = 92kW = 9.2×10⁴W，时间t = 1min = 60s，由P = $\frac{W}{t}$得，汽车1min内做的有用功W$_{有}$ = Pt = 9.2×10⁴W×60s = 5.52×10⁶J
(2)汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，即V = V$_{容}$ = 2L = 2×10⁻³m³，由ρ = $\frac{m}{V}$得，汽油和空气混合气体的质量m = ρV = 1.3kg/m³×2×10⁻³m³ = 2.6×10⁻³kg，已知空燃比是12:1，则吸入汽油的质量m$_{汽油}$ = $\frac{1}{13}$m = $\frac{1}{13}$×2.6×10⁻³kg = 2×10⁻⁴kg，完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量Q$_{放}$ = m$_{汽油}$q = 2×10⁻⁴kg×4.6×10⁷J/kg = 9.2×10³J
(3)飞轮的转速是3600r/min，则1min内完成的工作循环数是1800个，则1min内汽油燃烧释放的热量Q$_{放}^{'}$ = 1800Q$_{放}$ = 1800×9.2×10³J = 1.656×10⁷J；发动机的效率η = $\frac{W_{有}}{Q_{放}^{'}}$×100% = $\frac{5.52×10⁶J}{1.656×10⁷J}$×100%≈33.3%