2021中考物理第二輪溫習專項練習：力熱綜合計算

一、計算題

1.如圖所示，2021年1()月1日，在慶賀中華人民共和國成立70周年大會上，習近平總書記在

北京乘坐“紅旗T196”檢閱車對三軍將士進行檢閱，向天下揭示中國的日益強盛和社會主義扶植的

偉大成就。某檢閱車行駛時總質(zhì)量為24(X)kg,在600s內(nèi)沿水平方向勻速前進了3()()()m,牽引力為

2000N。求：(已知汽油熱值為4X107j/kg)

(1)檢閱車的速度；

⑵檢閱車的功率。

(3)該檢閱車發(fā)動機的效率為30%,則在這600s內(nèi)消耗的汽油為幾？

2.如圖所示為一款雪地摩托車,空車質(zhì)量為90kg.求：(燃油的熱值取0=4.0x1071/^,8取

10N/kg)

(1)雪地車載著質(zhì)量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm2,

雪地車對地面的壓強是幾？

(2)雪地車以36km/h的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW,則雪地車所受阻力

是幾？

(3)若雪地車以8kW的輸出功率行駛2h,消耗了3.6kg燃油，則雪地車發(fā)動機的效率是幾？

3.飛機的發(fā)動機是一種熱機，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動

機獲得向前的推力，高空中某飛機獲得1.6XI05N的水平推力，以6()0km/h的速度沿水平方向勻

速航行l(wèi)h,需要完全燃燒熱值q*,=4xl()7j/kg的航空煤油4000kg,求lh內(nèi)：

(1)發(fā)動機所做的功；

(2)航空煤油完全燃燒放出的熱量；

(3)發(fā)動機的熱機效率。

4.一輛貨車滿載時的總質(zhì)量是4.6xl03kg,該貨車在平直的公路上沿直線勻速行駛100km消耗

燃油10kg。已知該貨車受到的阻力是總重力的0.05,發(fā)動機的牽引功率是46kWo求：(燃油

的熱值是4.6xlO7J/kg,g=10N/kg,忽略燃油消耗導致的貨車總重力的轉(zhuǎn)變)

(1)貨車受到的牽引力；

(2)貨車勻速行駛的速度；

(3)貨車發(fā)動機的效率。

5.由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，在與外界沒有熱傳遞的情況下，物體內(nèi)能的增添量與外界對物

體做功幾相等。為了驗證此規(guī)律，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的嘗試：在容器里裝必然質(zhì)量的

水，同時在其內(nèi)部裝上帶有葉片的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上繞有繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相

連；當重物下降時，繩子拉動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動葉片旋轉(zhuǎn)，使容器里的水溫升高。聯(lián)合水的比熱

容計算出水增添的內(nèi)能，以此驗證水的內(nèi)能增添量與重物的重力做功幾是否相等。在某次測

量中，重物的質(zhì)量為20kg,下降高度10m,容器內(nèi)水的質(zhì)量為0.2kg,水溫升高1.0℃,水的

3

比熱容為4.2xlOJ/(kg.℃)(5?(10N/kg)。求：

轉(zhuǎn)軸

木塞

6

葉片

⑴重物重力所做的功W；

⑵水的內(nèi)能增添量Q；

⑶重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率機

6.某款電熱水壺的相關(guān)信息如表所示，此刻該水壺內(nèi)裝入質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水，放

置在水平桌面上接通電源使其正常工作，在標準大氣壓下將水燒開(不計熱量缺失)求：

額定功率1000W

自重5N

與桌面接觸面積200cm2

(1)裝入水后水壺對桌面的壓強p；

(2)水吸收的熱量Q；

(3)將水燒開所需時間h(c=4.2xlO3J/(kg-℃),g=10N/kg)

7.下表是小明家未拆封的電熱水器包裝箱的銘牌.電熱水器安裝完畢后注滿水，電熱水器正常工作,

電熱水器中的水從15℃升高到35℃用了40min.請你根據(jù)表中的有關(guān)信息解決以下問題.

儲水式熱水器

額定電壓220V容量50L

額定功率2000W總質(zhì)量18kg

外形尺寸（長、寬、高）100cmX60cmX50

額定最高溫度75C

cm

堆碼層數(shù)極限4

（1）”堆碼層數(shù)極限4”是指包裝箱平放時最大堆放層數(shù)為4.此刻水平地面上平放著4個未拆封

的電熱水器包裝箱，小明將它們整齊堆放成如圖所示的情景.請計算圖中包裝箱對水平地面的壓

強；（g取10N/kg）

（2）參加（1）中的堆放過程用時15秒，請計算小明堆放過程中，戰(zhàn)勝包裝箱重力做功的功

率；

（3）求電熱水器中的水從15℃升高到35℃吸收的熱量；

（4）求電熱水器的加熱效率.

8.下表為某型號廂式貨車的相關(guān)工作參數(shù)。參加該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛

100m,牽引力所做的功為4x1（pJ。（g取10N/kg）求：

品牌型號JAC

最高車速120km/h

滿載百公里油耗20L

燃油熱值5.25x107J/kg

燃油密度0.8x103kg/m3

(1)該貨車的牽引力；

(2)該段行程內(nèi)燃油完全燃燒放出的熱量能將5kg、150c的水加熱到幾攝氏度？(假定熱量被水完

全吸收)

(3)該貨車發(fā)動機的效率。

9.飛機的發(fā)動機是一種熱機，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動

機獲得向前的推力，如圖所示，高空中某飛機獲得1.6X105N的水平推力，以6()0km/h的速度

沿水平方向勻速飛行l(wèi)h。(航空煤油的熱值為4xl()7j/kg)求：

k

⑴飛機的航程;

⑵發(fā)動機做的功;

⑶若航空煤油完全燃燒的熱量60%轉(zhuǎn)化為發(fā)動機做功，以600km/h的速度沿水平方向速飛行l(wèi)h,

需完全燃燒幾航空煤油。

10.隨著人民生活水平的接續(xù)提高，汽車已經(jīng)走進我們的家庭。小聰?shù)陌职纸鼇硪膊赊k了一輛如

圖所示的轎車?？傎|(zhì)量為2t(包羅車、車上的人和物品)的小汽車輪胎與地面的接觸總面積

為OZmz,該車以90km/h速度沿水平路面勻速直線行駛了20min,已知汽車在行駛過程中受到的

阻力為總重的0.05倍，已知汽油的熱值為4.6xl()7j/kg,g取10N/kg。求：

⑴汽車靜止在水平路面上時，對路面的壓強是幾帕？

⑵此過程中汽車牽引力的做的功是幾焦耳？

(3)參加汽車發(fā)動機效率為30%,此過程中汽車消耗的汽油是幾千克？

11.收集太陽能需要較大面積的太陽能電池板，此刻有一些國家開發(fā)出各種以太陽能為主要動力

的船。圖1是一艘依靠太陽能驅(qū)動的船，船的外觀安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率

為L6X105W,若接收的太陽能只用來驅(qū)動船前進，在一次航行中，從某一時候最先，此船受

到水平方向的牽引力尸隨時間r的轉(zhuǎn)變關(guān)系如圖2甲所示，船的運動速度v隨時間1的轉(zhuǎn)變關(guān)系

如圖2乙所示。求：

(l)50~10()s內(nèi)牽引力做的功:

(2)50~100s的運動過程中,太陽能船的效率。

圖1圖2

12.一輛大鼻子校車在水平路面上行駛，車和人總質(zhì)量為8000kg,輪胎與地面的總接觸面積為

0.32m2。

(1)求校車對路面的壓強。

(2)校車以36km/h的速度勻速行駛時，柴油發(fā)動機的輸出功率為5()kW0求此過程中校車受到

的阻力。

(3)參加校車行駛過程中，司機控制油門，使發(fā)動機的輸出功率為25kW,并連結(jié)此功率不變

繼續(xù)行駛lOmin。這段時間內(nèi)柴油燃燒釋放能量的30%轉(zhuǎn)化為有效機械能，在數(shù)值上等于發(fā)動機

牽引力做的功。求這段時間內(nèi)發(fā)動機柴油燃燒釋放的能量。

答案

1.(l)5m/；(2)1X1O4W；(3)0.5kg

【試題解答】（1）檢閱車的速度

s3000m

v=—=-----------=5m/s

t600s

（2）牽引力所做的功

W=Fs=2000Nx3000m=6x106J

牽引力的功率

p=W=6xlO2=]xlo4w

t600s

（3）汽油完全燃燒放出的熱量

W6xl()6J,

Qvi———=----------=2xlO7J

n30%

消耗的汽油的質(zhì)量

2X107J

=0.5kg

q4xlO7J/kg

答：（1）檢閱車的速度為5m/s；

（2）檢閱車的功率為

(3)在這600s內(nèi)消耗的汽油為0.5kg?

2.(l)7xl03Pa；(2)800N；(3)40%.

【試題解答】(1)空車質(zhì)量為90kg,雪地車載著質(zhì)量為50kg的人靜止在水平地面上，總質(zhì)量

zn=90kg+50kg=140kg,

靜止時對水平地面的壓力：

F=G=mg=140kgxl0N/kg=1400N,

靜止時對水平地面的壓強:

F1400NR

p=——=----------z-7=7xlO3Pa；

S20x1(Tn?

(2)該雪地車以36km/h的速度勻速行駛:

1

v=36km/h=36x----m/s=1Om/s,

3.6

wFv

根據(jù)p=7=7=所可得，所受阻力:

°P8000W

片尸牽=—=-------------=800N；

v10m/s

(3)該車以8kW的輸出功率行駛2h所做的功:

W=Pf=8xlO3Wx2x36OOs=5.76xlO7J,

汽油完全燃燒放出的熱量:

。故=n?q=3.6kgX4X107J/kg=1.44X108J,

則雪地車發(fā)動機的效率：

W_5.76xlO7J

Z/=e^-1.44xl()8J=40%.

答：(1)雪地車載著質(zhì)量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm匕

雪地車對地面的壓強是7xl03Pa；

(2)雪地車以36km/h的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW,則雪地車所受阻力是

800N；

(3)若雪地車以8kW的輸出功率行駛2h,消耗了3.6kg燃油，則雪地車發(fā)動機的效率是40%.

3.(l)9.6xlO'°J；(2)1.6xlO"J；(3)60%

【試題解答】

(1)飛機航行的路程

,v=vZ=600km/hx1h=600kin=6x105m

發(fā)動機所做的功

W=Fs=i.6x105NX6X105m=9.6xl0'°J

⑵航空煤油完全燃燒放出的熱量

Q衍qm=4x107J/x4000kg=1.6x1O''J

(3)發(fā)動機的熱機效率

W9.6xlO'°J

w=-----=----------r；-=60%

。放1.6x10與

答：(1)發(fā)動機所做的功是9.6xlO'°J;

(2)航空煤油完全燃燒放出的熱量是1.6xlO"J；

(3)發(fā)動機的熱機效率是60%o

4.(1)2.3X103N;⑵20m/s；(3)50%

【試題解答】

(D貨車勻速行駛,貨車受到的牽引力等于摩擦力

f=F^=0.05G=0.05x4.6x103kgx1ON/kg=2.3xl03N

⑵發(fā)動機的牽引功率是46kW,根據(jù)尸=FV可得，貨車勻速行駛的速度為

P46X103W

v———----------—=20m/s

F電2.3xUN

⑶消耗燃油10kg放出的熱量為

Q椒-mq-10kgx4.6x107J/kg=4.6x10sJ

牽引力做的功為

w=月頡=2.3x10^X100x103m=2.3x108J

貨車發(fā)動機的效率為

W2.3xl08J

連一4.6xl()8j

答：⑴貨車受到的牽引力是2.3xlO3N：

⑵貨車勻速行駛的速度是20m/s；

(3)貨車發(fā)動機的效率為50%。

5.(1)2000J；⑵840J：⑶42%

【試題解答】

(1)重物的重力大小是

G=tng=20kgxl()N/kg=2(X)N

重物重力所做的功是

W=Gh=200Nxl0m=2000J

重物重力所做的功是2000Jo

(2)根據(jù)Q=s叱I，可知，水的內(nèi)能增添量是

Q=cmJSi=4.2x103J/(kg-r)x0.2kgxlr=840J

水的內(nèi)能增添量是840Jo

⑶由上述可知，重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率

7=—x100%=包，100%=42%

W2000J

重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是42%。

答：(1)重物重力所做的功是2000J；(2)水的內(nèi)能增添量是840J；(3)重物的重力做功轉(zhuǎn)化為

水的內(nèi)能的效率是42%。

6.(l)750Pa；(2)3.36xlO5J；(3)336s

【試題解答】

(1)壺內(nèi)裝入質(zhì)量為1kg的水，重力是：G產(chǎn)mg=lkgxl0N/kg=10N,

裝入水后水壺對桌面的壓力是：F=10N+5N=15N；

F15N

裝入水后水壺對桌面的壓強是：P=…2=750Pa；

S200xl0-4m2

(2)水壺裝了質(zhì)量為1kg,初溫為20℃的水，標準大氣壓下水的沸點是100℃,則水吸收的

熱量是：QMka"("o)=4.2xlO3J/(kg?℃)xlkgx(100r-20℃)=3.36xlO5J；

,WW如3.36X105J

(3)不計熱缺失，W=0%由-知道，電熱水壺工作時間是：/=—=——

。10()()W

=336s。

7.(1)1200Pa(2)36W(3)4.2X106J(4)87.5%

【試題解答】

(1)4個包裝箱對地面的壓力為：F=4G=4xmg=4x18kgxION/kg=720N

包裝箱與水平地面的接觸面積為：S=100cmx60cm=0.6m2

F720N

包裝箱對水平地面的壓強為：p=—=-—7=1200Pa

S0.6m2

(2)每個包裝箱的重力：G=mg=18kgx1ON/kg=180N,

己知包裝箱平放時的高度為50cm=0.5m,

將第2個包裝箱放在第1個包裝箱上面，其上升的高度為4/=0.5m,

戰(zhàn)勝重力做功：W產(chǎn)G〃/=180Nx0.5m=90J,

將第3個包裝箱放在第2個包裝箱上面，其上升的高度為〃2=2x0.5m=lm,

戰(zhàn)勝重力做功：W2=G/!2=180Nxlm=180J,

將第4個包裝箱放在第3個包裝箱上面，其上升的高度為〃3=3x0.5m=1.5m,

戰(zhàn)勝重力做功：W；=G/ij=180Nxl.5m=270J,

工人師傅對包裝箱所做的總功：W.&=W/+W2+W3=90J+180J+270J=540J,

W54fH

做功的功率：P=3=*=36W

t15s

(3)由/?="可得，水的質(zhì)量”^^々l.OxloTkg/m3x50xl(y3m3=50kg；

水吸收的熱量：。妝=CamMZ=4.2xl()3j/(kg.℃)x50kgx(35℃-15℃)=4.2x1()6J；

獷

(4)電熱水器中的水從15℃升高到35℃用了40min,由尸=一得，此過程中消耗的電能:

t

4044

W.,=P/=2kWx—h=-kW?h=—X3.6X1()6J=4.8X106J

電6033

Q吸_4.2x1("J

=x100%=87.5%

加熱效率:%-4.8X1()6J

8.(l)4000N；(2)55℃；(3)47.6%

【試題解答】

(1)由W=Fs可知，牽引力的大小為

F=—=4X1()SJ=4()()()N

s100m

(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知,百公里油耗為20L,則該車勻速行駛0.1km消耗的油的體積為

V=0lkmx20L=0.02L=2x103m3

100km

7?7

由p=M可知，質(zhì)量為

m=pK=0.8x103kg/m3x2x10-3m3=0.016kg

燃油燃燒放出的熱量為

Q=mq=Q.016kgx5.25x103J/kg=8.4x103J

水升高的溫度為

8.4X105J

4=2==40℃

cm5kgx4.2xlO3J/(kg℃)

水的末溫為

r=40℃+15℃=55℃

(3)貨車發(fā)動機的效率為

W4xlO5J

=47.6%

~Q8.4xl()5J

答：(1)該貨車的牽引力是4000N；

(2)該段行程內(nèi)燃油完全燃燒放出的熱量能將5kg、15℃的水加熱到55攝氏度;

⑶該貨車發(fā)動機的效率47.6%。

9.(1)600km；(2)9.6xlOloJ；(3)4000kg

【試題解答】

Q

⑴由「=—可得，飛機的航程

t

s=vt-600km/hxlh=600km

(2)發(fā)動機所做的功

(=公=1.6x105Nx600000m=9.6x1010J

(3)由〃=m可得，航空煤油完全燃燒放出的熱量

%_9.6XIOI。J

=1.6x10"J

60%

由義=mq可得，消耗的航空煤油的質(zhì)量

1.6x10叮

=4000kg

Q4x107J/kg

答：⑴飛機的航程是60()km:

(2)發(fā)動機做的功9.6x10叼；

(3)若航空煤油完全燃燒的熱量60%轉(zhuǎn)化為發(fā)動機做功，以600km/h的速度沿水平方向速飛行Ih,

需完全燃燒4000kg航空煤油。

10.⑴IxUpa；⑵3xl0，J；(3)2.17kg

【試題解答】

⑴汽車的總重力

G=mg=2義103kgx10N/kg=2x104N

汽車靜止時對路面的壓力

F=G=2xlO4N

汽車對地面壓強

F2X104N,

p--=--------=lxlION5SPDa

S0.2m2

(2)勻速直線行駛的路程

s=w=90km/hx—h=