人教版初中物理专题50 中考力热综合计算题（解析版）.doc

专题50 力热综合计算题
解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
【例题】（2020湖南岳阳）某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，）求：
(1)汽车与驾驶员的总重力；
(2)测试过程中消耗汽油的质量；
(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。
【答案】(1)20600N；(2)1.05kg；(3)1.89×107J
【解析】(1)汽车与驾驶员的总重力
G=mg=2060kg×10N/kg=20600N
(2)测试过程中消耗汽油的质量
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.05kg
(3)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q汽油=105kg×4.5×107J/kg=4.725×107J
汽车在测试过程中做的有用功
W有=Q放η=4.725×107J×40%=1.89×107J
【对点练****小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，货车受到的阻力是车重的1/10．那么在此过程中：（g取10Nkg）
（1）该货车车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？
（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该货车发动机的效率是多少？
品牌型号
东风xx
外型尺寸
5×1.9×23（m）
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120km/h
满载时载货量
2.5吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
0.8×103kg/m3
满载百公里油耗
20L
燃油热值
5×107J/kg
【答案】（1）4×103N；4×105J；（2）8×105J；（3）50%。
【解析】（1）满载货物时货车的总质量：m=m车+m货=1.5t+2.5t=4t=4×103kg，
货车的总重力：G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N，
由题意知，货车受到的阻力：f=G/10=4×104N/10=4×103N，
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，
所以，根据二力平衡条件可知，该货车的牵引力：F=f=4×103N。
牵引力所做的功：W=Fs=4×103N×100m=4×105J。
（2）由表格数据可知，货车满载百公里油耗为20L，
则货车行驶100m=0.1km消耗燃油的体积：
V=（0.1km /100km）×20L=0.02L=2×10﹣5m3，
由ρ=m/V得，消耗燃油的质量：
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×2×10﹣5m3=0.016kg，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=m燃油q燃油=0.016kg×5×107J/kg=8×105J。
（3）该货车发动机的效率：
η=W/ Q放×100%=50%。
【对点练****夏天，公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘***的动力靠汽油机提供。修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm2，修剪机正常工作时，***每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg.（q汽油=4.6×107J/kg）求：
（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压强；
（2）修剪机克服阻力做功的功率；
（3）汽油机的效率。
【答案】（1）105Pa （2）460J 460W （3）25%
【解析】（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压力：
F=G=200N
使用前修剪机静止时对水平地面的压强：
P=F/S=1×105Pa；
（2）修剪机匀速行驶的速度：
v=s/t=23m/s
修剪机克服阻力做功的功率：
P=W/t=Fs/t=Fv=20N×23m/s=460W；
（3）修剪机匀速行驶受到的牵引力等于阻力，即F牵引力=f=20N；
由v=s/t可得，修剪机5000s行驶的路程：
s′=vt′=23m/s×5000s=115000m；
则修剪机5000s内做的功：
W=F牵引力s′=20N×115000m=2.3×106J；
0.2kg汽油完全燃烧放出的热