题型三 热、力、电综合计算1. 有关力、热的综合计算该类型题主要是计算内能转化为机械能过程中力 ( 如汽车牵引力 ) 所做的功 , 或摩擦力转化为内能时消耗的能量 , 或燃烧燃料所放出的热量等 ,所涉及的热学知识主要是热值、热量、热机效率等 , 解题中常用 W=Fs 与Q 吸 ( 或 Q 放 ) 建立方程来求解。例 1(2016 黑龙江齐齐哈尔中考 ) 随着居民生活水平的不断提高 , 家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家。下表为某家用轿车的有关数据 :家用轿车的 总质量 1 200 kg 家用轿车的额定功率30 kW 每个轮胎与地面的 接触面积 0.02 m2 油箱的容积 55 L (1) 该家用轿车静止在水平地面上时 , 对地面的压强是多大 ?(2) 若该家用轿车在额定功率下以 72 km/h 的速度匀速行驶在平直的公路上 , 则该车发动机的牵引力是多少 ?(3) 该家用轿车仍以 72 km/h 的速度匀速行驶 10 min, 消耗汽油 1.3 kg, 该车发动机的效率是多少 ?( 假设汽油完全燃烧 , 汽油热值 q=4.6×107 J/kg, 结果保留一位小数 )答案 (1)1.5×105 Pa (2)1 500 N (3)30.1%解析 (1)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压力F=G=mg=1 200 kg×10 N/kg=1.2×104 N, 对地面的压强 p=𝐹𝑆 = 1.2×104 N4×0.02m2=1.5×105 Pa; (2)行驶速度 v=72 km/h=20 m/s, 由 P=𝑊𝑡 = 𝐹𝑠𝑡 =Fv 得,该车发动机的牵引力 F=𝑃𝑣 = 30 000W20m/s =1 500 N; (3)汽车以额定功率匀速直线行驶 10 min 牵引力所做的功W=Pt=30×103 W×10×60 s=1.8×107 J, 完全燃烧 1.3 kg 汽油放出的热量 Q 放=m'q=1.3 kg×4.6×107 J/kg=5.98×107 J, 该车发动机的效率是 η= 𝑊𝑄放×100%= 1.8×107 J5.98×107 J×100%≈30.1%。 方法归纳本题考查了压强、功率、热量、效率的计算 , 关键是公式及其变形式的灵活应用。 1.(2016 甘肃天水中考 ,21) 混合动力汽车具有节能、低排放等优点 , 成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时 , 内燃机不工作 , 蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时 , 内燃机启动 , 既可以向车轮输送能量 , 又可以给蓄电池充电。所受阻力与车速的关系如图所示。在某次测试中 , 由内燃机提供能量 , 汽车以 50 km/h 的速度匀速行驶了 0.5 h,同时蓄电池的电能增加了 5.4×107 J, 求 :(1) 汽车牵引力做的功。(2) 若所...
