2024四川中考物理二轮重难题型精讲 专题九 力电热综合计算（含答案）

这是一份2024四川中考物理二轮重难题型精讲 专题九 力电热综合计算（含答案），共5页。
1. 某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如下表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170 km，共消耗汽油10 L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图像，如图所示．
(1)由图像可知，车速越________，制动距离越长．
(2)该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)
第1题图
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1 000 N，牵引力做的功是多少？
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103 kg/m3，q汽油＝4.6×107 J/kg)
考向2 力电
2. 某同学设计了一个利用如图甲所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2 Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图乙所示，电源电压保持6 V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02 m2的面承受海水压力．(设海水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
第2题图
(1)当电流表示数为0.2 A时，求压敏电阻R2的阻值；
(2)如图乙所示，当压敏电阻R2的阻值为20 Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；
(3)若电流的最大测量值为0.6 A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
3. 为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置．如图，水箱高为1 m, 容积为0.8 m3.在空水箱底部竖直放置一重5 N的长方体，长方体高为1 m、底面积为0.02 m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零．压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表．控制电路电源电压U＝12 V，定值电阻R0为保护电阻．当控制电路的电流I≥0.5 A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．
第3题图
(1)若水泵的额定功率为440 W，正常工作时通过的电流是多少？
(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
(3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
考向3 力电热
4. 小红从赤峰到宁城，选择了尾气零排放的G8208次列车．经查询赤峰到宁城高铁运行里程约100 km，运行时间约30 min.若该列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.7×105 N，供电电路输入列车的电功率恒为2×107 W．请你根据以上信息，解决下列问题：
(1)从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能．
(2)求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率．
5.在2021年广州新能源汽车展览会上，各款车型争奇斗艳，参展的新能源汽车大部分为电动汽车．下表为某款电动汽车的参数，请完成下面的计算： (g取10 N/kg)
(1)电动汽车的重力为多少？
(2)电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强多大？
(3)若电动机工作时把80%的电能转化为机械能，电动汽车在额定功率下以72 km/h匀速行驶时，所受平均阻力是多少？
(4)若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为20%.普通汽车以72 km/h的速度匀速行驶80 km，需要消耗多少千克汽油？(汽油的热值是4.8×107 J/kg)
参考答案
1. (1)大 (2)1.25×105 Pa (3)1.7×108 J (4)6.6×105 J 2. (1)28 Ω (2)2×106 Pa
解：(3)当电流表的示数I′＝0.6 A时，使用此方法能测出海水的深度最大，此时电路的总电阻
R总′＝eq \f(U,I′)＝eq \f(6 V,0.6 A)＝10 Ω
此时压敏电阻的阻值
R2′＝R总′－R1＝10 Ω－2 Ω＝8 Ω
由图乙可知，压敏电阻受到的压力F′＝10×104 N
此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强
p′＝eq \f(F′,S)＝eq \f(10×104 N,0.02 m2)＝5×106 Pa
由p＝ρgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度
h＝eq \f(p′,ρ水g)＝eq \f(5×106 Pa,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝500 m
3. (1)2 A (2)10 Ω (3)3 900 J 4. (1)3.6×1010 J (2)75%
5. 解：(1)电动汽车的重力G＝mg＝960 kg×10 N/kg＝9 600 N
(2)电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压力F＝G＝9 600 N
受力面积S＝200 cm2×4＝800 cm2＝8×10－2 m2
则电动汽车静止时对地面的压强p＝eq \f(F,S)＝eq \f(9 600 N,8×10－2 m2)＝1.2×105 Pa
(3)电动机工作时的功率P电＝UI＝150 V×80 A＝1.2×104 W
由η＝eq \f(P牵,P电)×100%可得，牵引力的功率P牵＝P电η＝1.2×104 W×80%＝9 600 W
电动汽车行驶的速度v＝72 km/h＝20 m/s
因电动汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv可得，所受平均阻力f＝F′＝eq \f(P牵,v)＝eq \f(9 600 W,20 m/s)＝480 N
(4)在额定功率下匀速行驶80 km，牵引力做的功W′＝F′s＝480 N×80×103 m＝3.84×107 J
由η＝eq \f(W,Q放)×100%可得，需要汽油完全燃烧释放的热量Q放＝eq \f(W′,η′)＝eq \f(3.84×107 J,20%)＝1.92×108 J
由Q放＝mq可得，需要燃烧汽油的质量m＝eq \f(Q放,q汽油)＝eq \f(1.92×108 J,4.8×107 J/kg)＝4 kg
驱动模式
纯电动
启动、低速
油电混动
中速
纯燃油
高速
汽车质量
1 200 kg
车轮与地面总接触面积
0.096 m2
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
整车质量
960 kg
电池额定输出电压
150 V
单个轮胎与地接触面积
200 cm2
电池额定输出电流
80 A
轮胎个数
4