《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

【典型例题2】(2024·河南安阳中考)如图所示,单缸四冲程汽油机在该冲程中的能量转化情况为内能转化为机械能；该汽油机每秒完成35次做功,则其转速是4200r/min,该汽油机燃烧12kg汽油可以放出$5.52×10^8J$的热量。已知$q_{汽油}= 4.6×10^7J/kg。$

答案： 思路导引 由题图可知,气门都关闭,活塞向下运动,所以该冲程是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能。因为汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,对外做功1次,活塞往返2次,曲轴转动2圈,所以该汽油机每秒完成35次做功,每秒曲轴转动70圈,其转速是4200r/min。该汽油机放出5.52×10^8J的热量需完全燃烧汽油的质量m= $\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}= \frac{5.52×10^{8}J}{4.6×10^{7}J/kg}= 12kg$。
答案 内能转化为机械能 4200 12
关键点拨
四冲程内燃机的冲程数目、做功次数与曲轴转动圈数的数量关系如下。
|曲轴转动圈数|做功次数|冲程数目|
|2|1|4|
|n|$\frac{1}{2}n$|2n|

【跟踪练习】
2. 某汽油机曲轴的转速是2400r/min,则1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数分别为(B)
A.30次,60个
B.20次,80个
C.30次,120个
D.15次,60个

答案： B

【典型例题3】(2024·四川广元中考)随着科技的发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×10^8J/kg,水的比热容为4.2×10^3J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,那么这些氢燃料完全燃烧释放的热量为____J；若这些热量完全被水吸收,则可使____kg水的温度从20℃升高到100℃。

答案：
解析 氢燃料的质量m= 30kg,氢燃料完全燃烧释放的热量Q_{放}= mq= 30kg×1.4×10^8J/kg= 4.2×10^9J。氢燃料完全燃烧释放出的热量全部被初温为20℃的水吸收,则水吸收的热量Q_{吸}= Q_{放}= 4.2×10^9J,由公式Q_{吸}= c_{水}m_{水}Δt得m_{水}= $\frac{Q_{吸}}{c_{水}Δt}$,解得m_{水}= 1.25×10^4kg。
答案 4.2×10^9 1.25×10^4
知识归纳