《2025年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版》

7.(2024·山东潍坊中考)某建筑工地上,起重机在$10 s内将质量为2.15 t的重物沿竖直方向匀速提升6 m$,此过程起重机消耗柴油$0.01 kg$。柴油的热值$q= 4.3×10^7 J/kg$,$g取10 N/kg$。
(1)求重物上升的速度。
(2)求起重机提升重物的功率。
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率,用字母$\eta$表示,求起重机的提升效率。

答案： 1. （1）
解：根据速度公式$v = \frac{s}{t}$，已知$s = 6m$，$t = 10s$，则重物上升的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6m}{10s}=0.6m/s$。
2. （2）
解：首先求重物的重力$G = mg$，$m = 2.15t=2.15×10^{3}kg$，$g = 10N/kg$，所以$G=mg = 2.15×10^{3}kg×10N/kg = 2.15×10^{4}N$。
起重机提升重物做的功$W = Gh$（$h = s = 6m$），则$W=Gh=2.15×10^{4}N×6m = 1.29×10^{5}J$。
再根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，$W = 1.29×10^{5}J$，$t = 10s$，所以$P=\frac{W}{t}=\frac{1.29×10^{5}J}{10s}=1.29×10^{4}W$。
3. （3）
解：柴油完全燃烧释放的热量$Q_{放}=mq$，$m = 0.01kg$，$q = 4.3×10^{7}J/kg$，则$Q_{放}=mq=0.01kg×4.3×10^{7}J/kg = 4.3×10^{5}J$。
已知提升效率$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$，$W = 1.29×10^{5}J$，$Q_{放}=4.3×10^{5}J$，所以$\eta=\frac{W}{Q_{放}}=\frac{1.29×10^{5}J}{4.3×10^{5}J}=0.3 = 30\%$。
综上，答案依次为：（1）$0.6m/s$；（2）$1.29×10^{4}W$；（3）$30\%$。

8.乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源,能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能,还能减少有害气体的排放。乙醇汽油热值约$4.6×10^7 J/kg$,某汽车发动机的能量流向图如图所示,则下列说法正确的是(C)

A.该车发动机的效率为$27\%$
B.$0.1 kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放4.6×10^6 J$的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能

答案： C

9.(2024·山东日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功$500 J$,曲轴的转速是$300 r/min$,每分钟消耗汽油$5 g$,汽油的热值为$4.6×10^7 J/kg$。该内燃机的功率是1250W,机械效率是32.6%。

答案： 1250 32.6%

10.(1)完全燃烧$1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g$酒精释放热量的2倍。$0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×10^4 J$。这些热量全部被$100 g$的液体A吸收,液体的温度升高了$50°C$；完全燃烧$1.4 g酒精释放的热量全部被200 g$的液体A吸收,液体升高的温度$\Delta t= $50$°C$(不考虑热量损失)。
(2)现用如图所示的装置加热$200 g$的液体A,燃烧了$1.4 g$酒精,液体升高的温度小于$\Delta t$,导致这个结果的原因是加热过程中有各种热损失，燃料没有完全燃烧。

答案：
(1)2 50
(2)加热过程中有各种热损失，燃料没有完全燃烧