《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

题阶三：通过做功转化能量(热量利用的相关计算)
某型号专用车在车型测试时,在一段平直的公路上匀速行驶了5.6km,受到的阻力是$3.0×10^3N,$消耗汽油$1.5×10⁻^3m^3($假设汽油完全燃烧)。(汽油的密度$ρ= 0.8×10^3kg/m^3,$汽油热值$q= 4×10^7J/kg,$下同),求：
(1)该车行驶5.6km消耗汽油的质量为1.2kg。
(2)该车行驶5.6km消耗的汽油完全燃烧放出的热量为4.8×10⁷J。
(3)该车牵引力做的功为1.68×10⁷J。
(4)已知热机效率η= W/Q(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率为35%。

答案：
(1)1.2
(2)4.8×10⁷
(3)1.68×10⁷
(4)35%

考向1 正向设问——求η
1 W有= Pt 该车行驶在一段斜坡路上,从坡底以5m/s的速度匀速行驶2min到达坡顶,行驶过程中汽车的输出功率保持45kW不变,消耗500g汽油。求：
(1)汽车发动机做的有用功。
(2)汽油完全燃烧释放的热量。
(3)汽车发动机的效率。

答案： 1 解：
(1)汽车行驶的时间t=2 min=120 s，
输出功率P=45 kW=4.5×10⁴ W，
汽车发动机做的有用功W=Pt=4.5×10⁴ W×120 s=5.4×
10⁶ J。
(2)消耗汽油的质量m=500 g=0.5 kg，
汽油完全燃烧放出的热量
Q=qm=4×10⁷ J/kg×0.5 kg=2×10⁷ J。
(3)汽车发动机的效率
η=W/Q×100%=5.4×10⁶ J/2×10⁷ J×100%=27%。