《2025年作业本江西教育出版社九年级物理全一册沪粤版》

7. 物理学的发展推动了社会的进步。如图12.4-5所示,图甲是世界上早期的蒸汽机汽车模型。为了研究它,小宇同学做了图乙、丙所示的实验。

(1)如图乙所示,酒精灯内的酒精通过燃烧把化学能转化为内能。试管内的水是通过热传递的方式改变内能,变为水蒸气的。蒸汽推动风轮转动,自身的内能转化为风轮的机械能。
(2)如图丙所示,点燃蜡烛后,上方的热空气推动风轮转动,自身的内能转化为风轮的机械能,热空气推动风轮转动后温度降低。以上过程中热空气内能的改变方式是做功。
(3)蒸汽机和汽油机都是热机,其中丙(选填“乙”或“丙”)图可以反映汽油机的工作原理。

答案： （1）化学；内；热传递；内；机械；（2）内；机械；降低；做功；（3）丙

8. 我国自主研制的某新型战斗机的最大起飞质量为37 t,最大飞行高度达20000 m,最大航行速度达2.2马赫(约$ 2700\ km/h $),最大载油量为10 t。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表。该飞机以$ 1800\ km/h $的速度沿直线匀速飞行1 h,消耗6 t航空燃油,其热值为$ 4.5×10^{7}\ J/kg $。求：

(1)6 t航空燃油完全燃烧释放的热量；
(2)此次巡航时飞机的输出功率；
(3)此次巡航的热机效率。

答案：

（1）$ Q_{放} = mq = 6 × 10^{3}\ kg × 4.5 × 10^{7}\ J/kg = 2.7 × 10^{11}\ J $

（2）$ v = 1800\ km/h = 500\ m/s $，由表可知$ f = 6 × 10^{4}\ N $，因匀速飞行，$ F_{牵} = f = 6 × 10^{4}\ N $，$ P = F_{牵}v = 6 × 10^{4}\ N × 500\ m/s = 3 × 10^{7}\ W $

（3）$ t = 1\ h = 3600\ s $，$ W = Pt = 3 × 10^{7}\ W × 3600\ s = 1.08 × 10^{11}\ J $，$ \eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\% = \frac{1.08 × 10^{11}\ J}{2.7 × 10^{11}\ J} × 100\% = 40\% $