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2023年中考物理必考重點難點壓軸題25個小微專題精煉(全國通用)專題20綜合應(yīng)用題里的力與熱綜合計算問題1.2022年北京冬奧會示范運營1000多輛氫燃料電池車(如圖所示),該車排放物是水,不產(chǎn)生任何污染物,是當(dāng)前世界新能源汽車重要的發(fā)展方向。假設(shè)某國產(chǎn)氫燃料電池車總質(zhì)量為5×103kg。在某次測試中該車勻速行駛時受到的阻力是車重的0.02倍,在0.5h內(nèi)行駛了28km的路程,消耗的氫能源為0.4kg(不考慮氫能源燃料消耗對車質(zhì)量的影響)。求該測試過程中氫燃料電池車:(已知q氫=1.4×108J/kg,g取10N/kg)(1)行駛的平均速度為多少km/h;(2)牽引力做功;(3)氫能源燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率。2.疫情防控期間,疾控部門要經(jīng)常對環(huán)境進行消殺。一臺運送消毒液的車輛,滿載后總質(zhì)量為,車輪與地面總接觸面積為,該車沿平直公路勻速行駛后到達目的地,共消耗汽油,車勻速行駛過程中,牽引力始終為,汽油的熱值。求:(1)車滿載時受到的總重力;(2)車滿載后靜止在水平地面時對地面的壓強;(3)車行駛過程中發(fā)動機的效率。3.小華家里用的是天然氣灶,他嘗試估測該灶的效率。小華在水壺中加入5L水,水的初溫是20℃,然后將水燒開,他觀察天然氣表發(fā)現(xiàn)此次燒水用了0.1m3天然氣,天然氣的熱值為3.2×107J/m3,水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃藴蚀髿鈮?。求:?)水吸收的熱量Q吸(不計水的熱量損失);(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放;(3)天然氣灶的效率η。4.氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點,被認為是理想的能源之一,目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q氫=1.4×108J/kg。)問:(1)質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少?(2)若這些熱量全部被質(zhì)量為500kg、溫度為15℃的水吸收,水升高的溫度是多少?(3)若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min,則該氫能源公交車的效率是多少?5.為了實現(xiàn)節(jié)能減排,我市很多出租車都換成了燃氣汽車。一輛出租車氣罐中充有的壓縮天然氣,天然氣的熱值為,若天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量有30%用于出租車牽引力做功,出租車行駛過程中受到的平均阻力為。求:(1)出租車氣罐中的天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量Q;(2)氣罐中天然氣完全燃燒后出租車能勻速行駛的路程s。6.某旅游大巴進行安全檢測,在一段平直公路上勻速行駛18km,用時15min。已知汽車及駕駛員的總質(zhì)量是3×103kg,車輪與地面的總接觸面積為0.2m2。此過程消耗燃油4.5kg。假設(shè)燃油完全燃燒。(燃油熱值q=4.0×107J/kg,g取10N/kg)。求:(1)汽車勻速行駛時的速度是多少?(2)汽車靜止時對地面的壓強是多少?(3)該汽車燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少?7.用天然氣熱水器加熱水,將40kg水從25℃加熱到50℃,完全燃燒天然氣。已知天然氣的熱值為,水的比熱容為。試求:(1)此過程中水吸收的熱量是多少?(2)天然氣完全燃燒放出的熱量是多少?(3)該熱水器加熱這些水的效率是多少?8.為改善城市空氣質(zhì)量,很多城市用霧炮車灑水除塵。如圖為一臺正在水平路面上灑水的霧炮車,車內(nèi)水箱底部出水口面積為50cm2。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,柴油的熱值取4.0×107J/kg)求:(1)灑水前水箱中水深1m,出水口所受壓力;(2)灑水前霧炮車以10m/s的速度在水平路面上做勻速直線運動,發(fā)動機的功率為80kW,此時霧炮車受到的阻力;(3)霧炮車以80kW的功率勻速行駛20min,若柴油機效率為40%,需要消耗柴油的質(zhì)量。9.如圖所示是我國自主研發(fā)的無人駕駛電動運輸車。這輛車的質(zhì)量為1440kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.12m2,充滿電后可儲存電能30kW·h,其中有80%的電能可轉(zhuǎn)化為汽車的機械能。某次該車在平直路面上以36km/h的速度勻速行駛,所受的阻力為800N。(g取10N/kg,q燃油=4×107J/kg)求:(1)該車靜止在水平地面上時,對地面的壓強是多少?(2)該車充滿電后平直路面上勻速行駛時,可以行駛多少小時?(3)該車充滿電后儲存的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的燃油放出的熱量?10.如圖所示,某同學(xué)用燃氣灶燒水給餐具消毒。已知密閉鍋內(nèi)水的質(zhì)量為5kg,水的初溫為22℃,當(dāng)水剛好燒開時,共消耗了0.06m3的天然氣,該燃氣灶燒水的熱效率為70%。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值為4.0×107J/m3]求:(1)0.06m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量;(2)以上過程中,水吸收的熱量;(3)密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度。11.新能源汽車正逐步取代傳統(tǒng)燃油車。如圖是一款無人駕駛智能電動車。電動車靜止在水平地面上,對地面的壓強為1.2×105Pa,車胎與地面接觸總面積為1000cm2,最高時速可達180km/h,此時車的功率為90kW。(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:(1)電動車的質(zhì)量;(2)若電動車以最高時速在平直公路上進行測試,勻速行駛時所受的阻力;(3)在(2)的條件下,車的電動機效率為90%,勻速行駛4.6km,消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的汽油所釋放的能量。12.一輛5G無人環(huán)衛(wèi)車,質(zhì)量為460kg,車與地面的總接觸面積為200cm2,在水平路面上勻速直線行駛過程中阻力為車所受重力的,g取10N/kg。(1)該車靜止時對水平路面的壓強是多大?(2)該車在水平路面上沿直線勻速行駛3000m時,牽引力做了多少功?若功率相同的燃油汽車以相同的速度行駛相同的路程,消耗的汽油為0.6kg,此燃油汽車的效率是多少?(q汽=4.6×107J/kg)13.今年“五一”假期,廣大市民按照疫情防控要求,積極響應(yīng)“非必要不離市”號召,在郊區(qū)、公園指定區(qū)域進行戶外活動。小剛同學(xué)家購買了一款如圖1所示戶外分體式燃氣爐,準備去戶外野炊。該燃氣爐的銘牌如圖2所示,其中功率4500W是指氣體燃料完全燃燒時燃氣爐每秒放出4500J的熱量。(1)氣體燃料在常溫下是通過______的方式液化存儲在儲氣罐內(nèi),使用過程中,罐體溫度變低是因為燃料發(fā)生汽化時要___________(選填“吸收”或“放出”)熱量;(2)在標準大氣壓下,用該燃氣爐將1L水從25℃加熱到沸騰用時140s,燃氣爐燒水時的效率是多少?已知水的密度為1.0×103kg/m3,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃);___________(3)小剛注意到爐頭上標有參數(shù):15字樣,他查閱說明書得知,該參數(shù)表示的是:燃氣爐功率[單位:瓦(W)]與耗氣量[單位:克/時(g/h)]之比的數(shù)值為15,計算該燃氣爐所使用燃料的熱值是多少?___________(4)小剛同學(xué)打算展示在勞動課上學(xué)習(xí)的烹飪技能,為家人做頓可口飯菜,下表是他出發(fā)前做的規(guī)劃,則小剛至少應(yīng)攜帶幾個如圖3所示的新儲氣罐?___________內(nèi)容每次耗時/min次數(shù)/次炒菜83煮湯101燒水3214.如圖所示是我國自行設(shè)計研制的AG600全狀態(tài)新構(gòu)型滅火飛機。若該飛機以270km/h的速度勻速直線航行20min,消耗航空燃油1.35t,飛機發(fā)動機的功率為2.25×107W。(航空燃油的熱值為4×107J/kg)求:(1)消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少?(2)飛機在航行過程中的阻力是多少?(3)發(fā)動機效率是多少?15.為保障今年夏糧豐收增產(chǎn),我市部分縣區(qū)利用植保無人機對小麥開展“一噴三防”噴灑作業(yè)。如圖所示。某品牌植保無人機,加滿農(nóng)藥和汽油后總質(zhì)量為20kg,底
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