《2025年全效学习学业评价方案九年级物理全一册教科版》

4. 氢气-汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢气和汽油的热值分别取$q_{氢气}=1.5×10⁸J/kg,q_{汽油}=4.5×10⁷J/kg。$小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段,如图所示。
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气。

阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为30%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力。
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率。
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。

答案： 4.
(1)800 N
(2)60%
(3)不能

5. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm²,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油0.06L。$ρ_{汽油}=0.8×10³kg/m³,q_{汽油}=4.6×10⁷J/kg。$求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)汽油机的功率。
(4)该汽油机的效率(百分号前保留一位小数)。

答案： 5.
(1)2700 N
(2)135 J
(3)2025 W
(4)5.5%