2024年中考物理专题训练——做功与机械能的综合计算（含答案）

这是一份2024年中考物理专题训练——做功与机械能的综合计算（含答案），共6页。试卷主要包含了油电混合动力汽车是新型节能汽车等内容，欢迎下载使用。

1．如图是我国自动研制的某品牌新能源纯电动汽车，动力由高效电动机供给，其效率比传统的燃油车效率高很多。该车在水平路面止匀速行驶900m所用的时间为60s，所受阻力为1400N，耗电功率为3×104W。（注：车辆效率η是指车辆做的有用功与车辆完成这些有用功所消耗的能量的比值）求在此过程中：
（1）电动汽车牵引力做的机械功；
（2）电动汽车的效率η。
2．某品牌小汽车以72km/h的速度行驶时，其单位距离消耗燃油量最少，可达到节能减排的目的。现以72km/h的速度沿直线匀速行驶100km，此过程中发动机功率为18.4kW，消耗汽油5kg。（汽油热值）求：
（1）小汽车在此过程中所受到的阻力；
（2）此过程中小汽车发动机的效率。
3．热效率水平是一个国家柴油机技术综合实力的核心标志，提升热效率是柴油机诞生以来全行业的共同追求．我国某集团于2022年正式发布全球首款热效率突破52.28%的商用柴油机，远远高于目前市场现有主流产品平均46%的热效率。某型号安装此柴油机的载重汽车在某次测试中，在一段平直的公路上匀速行驶10km，牵引力恒为，消耗柴油2kg。（已知柴油的热值）求：
（1）2kg柴油完全燃烧放出的热量；
（2）此柴油机的效率。
4．油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶1h，内燃机消耗燃油5kg，同时蓄电池组的电能也会增加；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。燃油的热值为。求：
（1）该汽车测试行驶中牵引力做的功；
（2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量；
（3）若不考虑蓄电池的电能增加部分，求该汽车内燃机的效率。（结果保留整数）
5．如今的环境污染问题比较严重，为保护环境，充分利用秸秆，在某市建了秸秆煤发电的工厂，已知秸秆煤的热值为。
（1）完全燃烧1kg的秸秆煤放出的热量完全被质量为200kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高多少摄氏度？
（2）该电厂年发电的总能量可达，若这些能量用于开动汽车，汽车匀速运动时，在水平地面上的牵引力为1000N，则这些能量能让汽车运动多远？
6．如图所示是我国自主研发的新能源汽车，正在由充电桩进行充电。该充电桩额定输出电压为，额定输出电流为，该电池储存的最大电能是。汽车每行驶的耗电量为。求：
（1）充电桩的额定输出功率是多少？
（2）将汽车电池从完全没电充电至充满，需要多少小时？
（3）若汽车以的速度在水平路面上匀速行驶的过程中，受到的平均阻力是，则该过程中汽车的电能转化为机械能的效率是多少？
7．2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，历时2h从上海飞到北京，开启了首次商业载客飞行.C919在高空水平匀速巡航时，在飞机发动机的恒定水平推力作用下，以900km/h的速度飞行了0.5h，此过程中消耗航空煤油的质量为4.5t，已知航空煤油的热值为，求此过程中：
（1）C919飞行的路程；
（2）C919发动机恒定水平推力做的功；
（3）飞机发动机的效率。
8．如图为某路段的示意图，水平路面、斜坡、坡高，有一辆装载货物后总质量的货车，当它以恒定功率在AB段匀速直线行驶时，用时，以恒定功率在BC段匀速直线行驶时，用时，货车在AB段和BC段行驶时受到的阻力恒定，求
（1）货车行驶时受到的阻力；
（2）货车通过BC段时克服重力做的功；
（3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率。
9．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3103N，消耗燃油1.2kg，热值q=4107J/kg，求：
（1）无人驾驶汽车牵引力所做的功？
（2）燃油完全燃烧放出的热量？
（3）无人驾驶汽车的热机效率？
10．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有28%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为，密度为，求：
（1）这些汽油的质量；
（2）这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功；
（3）这辆轿车匀速行驶时受到的阻力。
11．2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍（不计驾驶员质量），在0.2h内行驶了14km的路程，消耗的氢能源为0.2kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q=1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）该车行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做的功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
12．工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，用500N的拉力使建筑材料匀速直上升了4m，用时20s。不计绳重和摩擦，此过程机械效率为90％。求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）该建筑材料的重力大小。
13．为确保居民生活环境的健康安全，环卫部门使用如图所示的雾炮车向空中喷水雾，使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。该雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为。当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面以的速度匀速前进了，消耗柴油，雾炮车在平直地面上匀速行驶时受到的阻力恒为。（）求：
（1）雾炮车克服阻力做功的功率；
（2）雾炮车柴油机的热机效率。
14．小明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的功率为25kW，发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶270km，求在此过程中：
（1） 汽车受到的阻力。
（2） 汽车牵引力做的功。
（3） 消耗汽油的质量（汽油的热值q汽=4.5×107J/kg）。
15．电动汽车主要依靠电动机驱动车轮行驶.某品牌电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上3min内匀速直线行驶了4km.请回答下列问题：
（1）电动机的工作原理是 ；
（2）若该汽车的牵引力由效率为20％的汽油机来提供，在上述测试过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少kg的汽油？( )（）
（3）若电动汽车的能量利用率是80％，电价为0.5元/度。1月4号后国内汽油的价格调为10元/kg，请你通过计算比较电动汽车和燃油车在完成上述测试过程中消耗的费用，哪个更低？
车辆类型
电动汽车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
××千米
最大功率
100kW
参考答案：
1．（1）；（2）
2．（1）；（2）
3．（1）；（2）50%
4．（1）7.2×107J；（2）2.3×108J；（3）31%
5．（1）25℃；（2）
6．（1）10千瓦；（2）8h；（3）50%
7．（1）；（2）；（3）25%
8．（1）1500N；（2）3×105J；（3）30000W
9．（1）；（2）；（3）35%
10．（1）7.5kg；（2）；（3）966N
11．（1）70km/h；（2）1.4×107J；（3）50%
12．（1）4000J；（2）200W；（3）900N
13．（1）；（2）31.25%
14．（1）1000N；（2）2.7×108J；（3）20kg
15． 通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力运动 2kg 电动汽车的费用更低