速度v/(km•h-1) | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离s/m | 8 | 18 | 50 | 72 |
分析 (1)能在自然界源源不断的获得的是可再生能源;在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源.与其它液体相比,水的比热容最大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多.改变物体内能有两个方法:做功和热传递.其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化,热传递改变内能本质是内能的转移.
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化.
(3)对于汽车来说,其最大功率是一定的,由P=Fv可知,只有减小速度,才能得到更大的牵引力,更有利于上坡;
(4)由对表格中速度和制动距离的关系的分析我们可以得出制动距离应与速度的平方成正比,则可得速度为80km/h时的制动距离;
(5)由图读出发动机转速为2000r/min时的输出功率,根据W=Pt求出每小时对外所做的有用功,根据Q=mq=ρVq求出汽油完全燃烧释放的热量,根据η=$\frac{W}{Q}$×100%求出发动机的效率.
(6)太阳能转化为电能的效率为15%,据此求出电能的功率;太根据电能转化为机械能的效率可计算出其机械功率,再根据公式P=Fv可得出汽车运行的速度.
解答 解:
(1)从能源可否再生的角度看,汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的,汽油是从石油中提炼出来的,属于不可再生能源;
汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作.由公式Q=cm△t知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好.发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增加.这是通过热传递的方式改变内能的.
(2)A、电火花发生器点火后将盒盖顶出,此时燃气的内能转化机械能,故与题目中的情境相同,故A正确;
B、滚摆向下运动,动能增加,重力势能减小,所以是重力势能转化为动能的过程,故B错误;
C、向下压缩空气引火仪,即将机械能转化为仪器内部空气的内能,所以是将机械能转化为内能的过程,故C错误;
D、酒精灯加热杯中冷水,这是通过热传递的方式改变内能的,故D错误;
故选A.
(3)由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv的变形式F=$\frac{P}{v}$可知,汽车的最大功率一定时,减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力,故选D.
(4)通过对1、2、4、5的分析可知,速度越大制动距离越大,即制动距离一定与速度有关,但明显不是正比关系,
故可以想到可能与速度的平方成正比,通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比,
所以有$\frac{{(40km/h)}^{2}}{8}$=$\frac{(80km/h)^{2}}{s}$,
解得:80km/h的制动距离为32m;
(5)由发动机输出特性曲线可知:发动机转速为2000r/min时,其输出功率约为30kW,
每小时对外所做的有用功:
W=Pt=30×103W×3600s=1.08×108J;
行驶100km消耗的汽油是9L=9dm3=9×10-3m3,则完全燃烧释放的热量:
Q=mq=ρVq=0.8×103kg/m3×9×10-3m3×4.6×107J/kg=3.312×108J,
发动机的效率:
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.08×1{0}^{8}J}{3.312×1{0}^{8}J}$×100%≈32.6%.
(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P=P太阳能η=1.2×103W/m2×6m2×15%=1080W;
因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P机械=P×η′=1080W×80%=864W;
由公式P=Fv可得汽车的行驶速度:
v=$\frac{{P}_{机械}}{F}$=$\frac{864W}{80N}$=10.8m/s=38.88km/h.
故答案为:(1)不可再生;比热容;增大;热传递;(2)A;(3)D;(4)32;(5)32.6;(6)1080;38.88.
点评 本题通过家用轿车为载体,考查了学生对有关热机的计算和能量的转化、水的比热容较大的特点、改变内能的方法、功率公式的应用、总功工作、效率公式的应用等,知识点多、综合性强,属于难题,要求灵活运用所学知识!
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场 | |
B. | 指南针能指南北说明地球磁场是由磁感线组成的 | |
C. | 静电复印利用了异种电荷相互吸引的原理 | |
D. | 电风扇工作时电能主要转化为机械能 |
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