一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间,混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%,蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×108J。从汽车使用技术手册中,测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示。
(1)内燃机工作时,做功冲程 能转化为汽车 能。蓄电池充电时相当于 (电源、用电器)
(2)根据图像,该车在测试过程中受到了阻力为多少?
(3)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少?
(4)试计算该汽车内燃机的效率(不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失)。
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.下表中列出该轿车的一些性能参数。
单车质量/kg |
1600 |
发动机排量/L |
2.0 |
燃料 |
92# 汽油 |
水箱容量/L |
5.0 |
(1)当该轿车汽油机的转速为3600r/min时,则在1s内汽油机对外做功的次数是_______次,压缩冲程中将_________能转化为_________能。
(2)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的 大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 (填“增加”或“减少”),这是通过 方式来改变内能的.
(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是( )
A.安全 B.省油 C.减小摩擦 D.增大爬坡的牵引力
(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:
速度/(km·h-1) |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
制动距离/m |
8 |
18 |
|
50 |
72 |
根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是______m.
(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/100km,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,每小时对外所做的有用功为________J,发动机的效率约为___________.
(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.8×103kg/m3)
近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、 “以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 较大的特点.
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量,这些能量能产生多少J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?轿车在运动过程中受到的阻力是多少?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示)
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 m.
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爆米花
爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成.那么玉米粒是如何变成爆米花的呢?
传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子.加工爆米花时,用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热,密封在罐里的玉米粒温度不断升高,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大.部分水蒸气从玉米粒中跑出,进入铁罐内,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大.玉米粒像吹足气的小气球,但由于受到罐内气压的约束,它们不能爆开.加热到一定程度时,打开爆米机的密封盖,罐内气体压强迅速减小,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花.
(1)加工爆米花的过程中,通过 的方式使玉米粒的内能增加.
(2)加热过程中,玉米粒中的水发生的物态变化是 .
(3)在整个加工过程中,能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图象是 .
(4)如果加工一次爆米花需要消耗0.5kg的无烟煤,若这些无烟煤充分燃烧,放出的热量为 J(无烟煤的热值为3.4×107J/kg).
某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg)。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的的效率。
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间,马铃薯还是煮不软,为什么?
煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h。
(1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量。
(2)这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热,且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气?
(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),天燃气的热值为q=4×107J/m3)
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山东菏泽向“大气污染宣战”
某环保局研究表明:“PM2.5来源中,机动车的排放占33.1%,排第一位,燃煤污染排放占第二位”。“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施
第一项措施
“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。如图所示,公共自行车的结构和普通自行车相同,只是零件都是特制的(车轮胎是实心的),在其它自行车上无法使用。在公共自行车的设计中,很多地方用到物理知识或原理,请写出自行车的两个部件并说明对应的物理知识(或原理)
(1)
(2)
如图是我国西部某地区风力发电的外景,下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.
(1)若某时间内风速为10 m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供8只“220 V 100 W”灯泡正常工作6h,求这台风车发电的效率.
(2)若此地年平均风速为15 m/s,50台这样的风车一年(工作时间按3000 h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107 J/kg)
(3)若风速为v,该地区空气密度为ρ,风车的轮叶转动时可以形成半径为r的圆面,则t秒钟有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
电热安全压力锅解除了普通压力锅的安全隐患;既省时又省电.某电压力锅的额定电压为220V,额定功率为1200W.
(1)电热压力锅应该选用 (选填“两”或“三“)孔插座;其容易将食物煮熟的原因是通过增大锅内的气压而使水的 升高.
(2)若使用上述压力锅将2 kg初温为20℃的水加热升至120℃的过程中,水吸收的热量为 J,这些热量需要完全燃烧 g的煤气.[c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为5.0×107J/kg]
(3)若某次仅使用上述压力锅正常工作0.5h,测得图示电能表的指示灯共闪烁600次,由此可知该过程中压力锅是 (选填“间歇”或“持续”)通电工作.
举世瞩目的2008年奥运会于2008年8月8日晚8时在北京隆重举行。“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”是本届奥运的主题。为此,奥运火炬的设计也独具心裁(如图为火炬的外观)。2008年北京奥运会火炬使用燃料为液化后的丙烷(C3H8),燃烧后排放物为二氧化碳和水。已知每支火炬内装燃料0.21kg,丙烷的热值为9.2×107J/kg。请根据以上资料回答下列问题:
(1)使用液态丙烷(C3H8)的优点是_____ ____。(说一项就可以)
(2)若丙烷的热值为9.2×107J/kg,则火炬内的燃料完全燃烧放出的热量为_________J。该火炬放出的热量能使______kg的水从24℃升高到70℃。
近两年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究:
(1)汽车发动机一般是柴油机或汽油机,它把燃料燃烧放出的________能转化为机械能,完全燃烧0.1kg的汽油能够获得________J的能量;(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(2)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的__________较大的特点.
(3)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机的效率为 .汽车行驶时发动机产生的牵引力是F,则燃烧质量为m、热值为q的汽油,能使汽车前进的距离
s= 。(用前面给出物理量的符号表示距离)