中考物理计算题复习力热综合计算题.docx
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中考物理计算题复习力热综合计算题
初中力热综合计算题
要点归纳
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1】（2019河南）在2018上海国际新能源汽车展上，各款车型争奇斗艳。
参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机，如图所示是一款新型电动汽车，请你根据下面的数据进行计算：
（1）若汽车质量为960kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，汽车静止在水平地面上时，它对地面的
压强多大（g＝l0N/kg）
（2）该电动汽车内部的电池电压为75V，额定电流为100A，电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，
汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是多少？
（3）普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%．如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速
行驶100km，与普通汽车相比大约可以节省多少汽油？
（汽油的热值是4.6×107J/kg，结果保留一位小数）
【答案】
（1）汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强为1.2×105Pa；
（2）汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是600N；
（3）与普通汽车相比大约可以节省5.2kg的汽油。
【解析】
（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F＝G＝mg＝960kg×10N/kg＝9600N，
受力面积：
22﹣22
S＝200cm2×4＝800cm2＝8×10﹣2m2，
对地面的压强：
p＝
2）电动机工作时的功率：
5
1.2×105Pa；
P电＝UI＝75V×100A＝7500W，
P机械＝80%P电＝80%×7500W＝6000W，
汽车行驶的速度：
v＝36km/h＝10m/s，因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＝＝＝Fv可得，所受平均阻力：
f＝F
600N；
37
W＝F′s＝600N×100×103m＝6×107J，
由η＝×100%可得，需要汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝2.4×108J，
放
由Q放＝mq可得，节省汽油的质量：
例题2】（2019内蒙古通辽）我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平
路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率
为48%，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。
在该段测试过程中：
（1）汽车的功率为多少？
2）燃烧了多少汽油？
（计算结果保留两位小数）
答案】
（1）汽车的功率为1.2×104W；
（2）燃烧了0.02kg汽油。
【解析】
（1）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，此过程中汽车牵引力做的功：
35
W＝Fs＝fs＝400N×1.2×10m＝4.8×10J，
汽车牵引力做的功率：
＝
P＝
4
1.2×104W；
＝＝
＝
＝＝
＝
Q放
1×106J，
由Q放＝mq可得，消耗汽油的质量：
＝
m＝
≈0.02kg
1．（2019湖南省邵阳）如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2．有一次小军同学
用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20℃．请你通过计算回答：
（1）此时水和热水壶的总质量是多少？
（2）加热前水对壶底的压强多大？
333
（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？
[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/
（kg?
℃），g＝10N/kg]
【答案】
（1）此时水和热水壶的总质量是2kg；
3
（2）加热前水对壶底的压强为1.5×103Pa；
（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收5.04×105J热量。
﹣33
【解析】
（1）水的体积：
V水＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，
2.（2018开封）五一假期，小红全家驾车从郑州市到开封市通许县游玩，出发前，爱学习的小红收集了相
关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算．计算时需要的物理常量g取10N/kg，q汽油
=4.6×107J/kg．
（1）如果你仔细观察的话，可以发现汽车的尾翼是表面比较平，___表面的弧度大些。
这和飞机的机
翼是相反的。
在汽车高速运动时，这种形状的尾翼会产生一个向下的压力，增加轮胎的抓地力，缩小刹车距离。
该轿车静止时（车上无人）对水平地面的压强为Pa。
（2）该轿车匀速行驶lkm牵引力所做的功是多少J？
（3）郑州到通许消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量是多少J？
【答案】
（1）上，下。
7×104Pa
（2）2×106J（3）2.484×108J【解析】
（1）车的尾翼的形状上面平直、下面凸起，车高速行驶时带动空气流动，车的上方空气流速慢、压强大，车的下方空气流速快、压强小。
这种形状的尾翼会产生一个向下的压力，增加轮胎的抓地力，缩小刹车距离。
4
轿车对地面的压力F=G=mg=1050k×g10N/kg=1.05×104N
S=0.15m2该轿车静止时对水平地面的压强为P=F/S=1.05×104N/0.15m2=7×104Pa
（2）该轿车匀速行驶时，牵引力F等于其受到的阻力f，即F=f=2000N路程s=lkm=l000m根据功的计算公式W=Fs得轿车匀速行驶lkm牵引力所做的功为
W=Fs=2000×Nl000m=2×106J
（3）由于行驶lkm耗油量为50g，郑州到通许的距离为108km，则郑州到通许消耗的汽油质量为m汽油
3
=108×50g=5.4×103g=5.4kg
q汽油=4.6×107J/kg
根据Q=mq得到全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量为
78
Q=m汽油q汽油=5.4kg×4.6×10J/kg=2.484×10J
3.（2018海南）当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。
已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8℃、100L水加热到38℃。
请解答：
在此过程中，水吸收了多少热量？
[水的
333
比热容为4.2×103J/（kg℃），水的密度为1.0×103kg/m3]
【答案】1.26×107J
【解析】太阳能热水器中水的体积V=100L=100dm3=0.1m3，
由ρ=m/v可得，水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
在此过程中，水吸收的热量
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg?
℃）×100kg×（38℃﹣8℃）
=1.26×107J。
4.（2019贵州模拟题）一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过
程中
⑴轿车速度为多少km/h?
合多少m/s?
⑵若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
⑶若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？
（q汽油＝4.6×107J/kg）【答案】⑴轿车速度为90km/h,合25m/s.
⑵若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力为1600N
⑶若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为25％【解析】⑴轿车的速度为90km/h=90×1000m/3600s=25m/s
（2）P=Fv得：
F=P/v=40000W/25m/s=1600N因轿车匀速运动，受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶汽油燃烧释放的热量为：
Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15107J
6
牵引力做功为：
W=Fs=1600×N1800m=2.88×106J
∴发动机效率为：
67
η＝W用/W放×100％=2.88×106J/1.15107J×100％=25％
5.（2018云南）某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．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象，如图所示．
启动、低速
中速
高速
汽车质量1200kg
车轮与地面总接触面积0.096m3
2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？
（g取10N/kg）
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？
337忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）
【解析】由图象可知，汽车的速度越大，制动距离越长；已知汽车的质量，利用G=mg求其重力；汽车对地
面的压力等于重力，求出总接触面积（受力面积），利用p=F/S求对水平地面的压强；匀速行驶时，汽车的牵引力与所受到的阻力为一对平衡力，由W=Fs解题．根据密度公式变形可求得汽油的质量，利用Q=mq可
求得汽油完全燃烧放出的热量，再利用内燃机的效率可求得有用能量，然后可知蓄电池增加了多少能量．
（1）由图象可知，汽车的速度越大，停车距离会随着反应距离的变长而变长，即制动距离越长.
（2）汽车的重力：
G=mg=120kg×10N/kg=12000N，
汽车静止时对水平地面的压力：
F=G=12000N
2
受力面积S=0.096m2，该车空载静止时，对水平地面的压强p=F/S=12000N/0.096m2=1.25×105Pa
（3）由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力F牵=f=1000N，
汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×1.7×105J=1.7×108J．
（4）由ρ=m/V可知，车消耗汽油的质量
33﹣33
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量
78
Q放=mq=7kg×4.6×10J/kg=3.22×10J，
由η=W有用/Q放可得，内燃机输出的有用能量
W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J；最终蓄电池增加的能量
W=W有用﹣W机械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J．
6.（2018山东潍坊
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