《2025年新教材新评估九年级物理全一册沪粤版》

14. 按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在$7×10^{5}\ Pa$以内。某货车装满货物后总质量为$24\ t$,轮胎与地面的接触总面积为$0.4\ m^{2}$,司机师傅开着该货车在某段水平公路上匀速行驶,在$20\ min时间内行驶了25\ km$,行驶过程中货车受到的阻力为$4.8×10^{3}\ N$。($g取10\ N/kg$,燃油的热值取$4.0×10^{7}\ J/kg$)
(1)请通过计算判断该货车是否超载。
(2)求在$20\ min$时间内,该货车牵引力做的功。
(3)设该货车燃油机的热机效率为$25\%$,求在$20\ min$时间内该货车消耗的燃油质量。

答案：
(1)该货车对路面的压力$F_{压}=G=24× 10^{3}\ kg× 10\ N/kg=2.4× 10^{5}\ N$该货车对路面的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{2.4× 10^{5}\ N}{0.4\ m^{2}}=6× 10^{5}\ Pa＜7× 10^{5}\ Pa$所以该货车没有超载。
(2)行驶过程中该货车受到的阻力为$4.8× 10^{3}\ N$,汽车匀速运动,行驶过程中牵引力等于阻力,牵引力做的功$W=F_{牵}s=4.8× 10^{3}\ N× 25× 10^{3}\ m=1.2× 10^{8}\ J$
(3)燃油燃烧产生的热量$Q_{放}=\frac{W}{\eta}=\frac{1.2× 10^{8}\ J}{25\%}=4.8× 10^{8}\ J$在20 min时间内该货车消耗的燃油质量$m_{油}=\frac{Q_{放}}{q_{油}}=\frac{4.8× 10^{8}\ J}{4.0× 10^{7}\ J/kg}=12\ kg$

15. 我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上,某小组开展了“制作火箭模型”的学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程。
(1)了解火箭的相关知识：2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭点火发射。如图甲所示,火箭刚发射时,它的机械能增大(填“增大”“减小”或“不变”)。火箭产生的高温火焰向下喷射到发射台的地面,发射台遇到这样的高温容易发生熔化(填物态变化名称)。为了保护发射台,在发射台底建了一个大水池,让火焰喷射到水中,利用水的汽化(填物态变化名称)来吸收大量的热量。火箭升空的瞬间伴有的庞大白色气团实质是小水滴(填“小水滴”“烟雾”或“水蒸气”)。
(2)制作并发射：同学们制作了“水火箭”并进行发射,如图乙、丙所示。给“水火箭”打气,打开阀门,水向下喷出,“水火箭”一飞冲天。使用打气筒打气时的能量转化与汽油机的压缩冲程的能量转化相同,使“水火箭”上升的力的施力物体是喷出的水(填“打气的同学”或“喷出的水”)。
(3)项目评估：小组的同学们制作好了“水火箭”后开展飞行比赛,发现“水火箭”在竖直方向上升高的高度不容易测量。同学们讨论后认为：可以通过测量“水火箭”的飞行时间来评选出“最佳飞行奖”。

答案：
(1)增大 熔化 汽化 小水滴
(2)压缩 喷出的水
(3)飞行时间