问题 计算题

随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据:

水箱装满水后总质量:1600kg额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2水箱容量:5L
(1)汽车发动机是汽油机,从能源可否再生角度来看,汽油是          能源。

(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。

(3)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的        较大的性质,当水箱装满水,水温升高20℃时,求水吸收的热量。(c=4.2×103J/(kg℃))

(4)该车静止在水平地面上时,求对地面的压强。(g=10N/kg)

(5)假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5 kg,求小汽车发动机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)

答案

(1)不可再生    (2) 略     (3)比热容   4.2×105J   (4)2×105Pa    (5)34.8%

题目分析:(1)汽油在短期内不能从自然界中得到补充,是不可再生能源;发动机工作时,在做功冲程中将内能转化为机械能;

(2)汽车散热器用水作为冷却剂,是利用了水的比热容较大的性质;

水的质量:

m=ρV=1×103kg/m3×5×10-3m3=5kg,

水吸收的热量:

Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.2×105J.

(3)汽车对地面的压力:

F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N,

s=8.0×10-2m2

汽车对地面的压强:

(4)电路连接如图,钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路.

(5)小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功

W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J,

完全燃烧1.5kg汽油放出热量

Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,

小汽车发动机的效率为:

所以答案为:

(1)不可再生;做功;

(2)比热容;4.2×105

(3)2×105

(4)如图所示:

(5)小汽车发动机的效率为34.8%.

点评:本题以小汽车为背景,考查了能源分类、汽油机四冲程中的能量转化、水的比热容较大的应用、热量的计算、压强的计算、电磁铁的应用、热值、电能的计算、效率的计算,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识,属于难题.

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