训练6 热力综合问题
☆命题特点规律
这类试题将力学知识与热量计算综合起来，其涉及的知识点有：机械运动过程中客服摩擦力做功与内能的转化问题，燃料燃烧放热与内燃机做功的能量转化，以及资源的利用等。解这类题关键是找出力热综合的联系点，建立起正确的关系式。
☆命题趋势分析
1．热点预测：利用表格数据和函数图象将力热知识串联起来，使试题的综合性强，知识覆盖面广，区分度大，是近年来中考中的热点压轴题。
2．趋势分析：密切联系社会生活实际，体现知识的应用，考查学生应用物理知识，解决实际问题的能力。
【真题直击】
1．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为 J，在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为 J，该过程中汽车吊的效率为 %．（柴油的热值为q=4.3×10J/kg，取g=10N/kg）
2．已知××型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率P=40kw．一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1s~0.5s，易发生交通事故．下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离（汽车在正常反应时间内通过的距离）的表格：
40 60 80 车速v（km/h） 反应距离s（m） 5 7.5 10 （1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min，速度大小v1=72km/h，消耗汽油的质量m=2kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g=10N/kg，q汽油=4.5×10J/kg） （2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间；
（3）如图所示，假设一饮酒后的驾驶员驾车以v2=54km/h的速度在平直公路上行驶，在距离某学校门前s=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常时慢了△t=0.2s，刹车到停止运动所用时间t2=4s，刹车后，车的平均速度为v3=27km/h．试通过计算说明是否会发生交通事故．
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3．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%．已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L．（汽油热值q=3.3×10J/L，g=10N/kg）
（1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？
（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？
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4．连云港市正在建设的“BRT”系统，是连接中心城区与外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦．
（1）已知从起点海州站到终点墟沟站的距离约为34km，若“BRT”专用车的平均速度80km/h，求从起点到终点的运行时间为多少min？
（2）目前，由于堵车现象严重，再加上红绿灯较多，该路段开轿车上班的平均速度仅约40km/h，该系统运行后，乘坐“BRT”专用车比开轿车上班从起点到终点可以节约时间多少min？
（3）已知每辆“BRT“专用车一次往返平均耗油80L，而一辆轿车一次往返平均耗油7.25L．按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算，若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车，一次往返可节约燃油多少升？如果这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水且全部被水吸收，可以将多少千克的水从20℃升高到100℃？（已知每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×l0J，水的比热容c水=4.2×10J/（kg?℃）） （4）从以上计算以及你对“BRT”的了解，你认为该系统的主要优点有哪些？（只需写出两点即可）
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5．在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用．图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×10W．请回答并计算．
（1）推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时 ；当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到 的作用．
（2）当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m，求推土机受到的阻力．
（3）若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50L，求此过程中推土机做的功．已知柴油的密度为0.8×10 kg/m，热值为4.0×10J/kg．
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6．为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，如图为实验中学专用校车，其总质量为6.4t，每个轮子跟地面的接触面积为400cm这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×10N，（柴油热值3.3×10J/kg，柴油的密度0.85×10kg/m，取g=10N/kg）求： （1）这段路程内发动机做功的功率．
（2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量； （3）校车对地面的压强．
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7．丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进．
（1）已知燃气的热值为4×10J/m，燃气的密度为1.2kg/m，求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×10J的热量．
（2）如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容c水=4.2×10J/（kg?℃）]
（3）将加热后的水（假设质量不变）倒入暖水瓶中放在水平桌面上，若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm，此时暖水瓶对桌面的压强为5×10Pa．求暖水瓶的质量（g=10N/kg）．
8．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据：
总质量：1600kg 额定功率：100kW ﹣22水箱容量：5L 车轮与地面的总接触面积：8.0×10m （1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是 能源；发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，需要吸收的热量为 J．（c水=4.2×10J/（kg?℃）） （3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为 Pa．（g=10N/kg）
（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．
（5）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率．（汽油的热值q汽油=4.6×10J/kg）
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【模拟训练】
9．塑料捆扎带是日常用品．如图所示，先将捆扎带打个结，然后两手用力反方向一扯，它就会在打结处断开．关于这个现象的讨论，下列说法中正确的（ ）
A． 用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是化学能转化为内能 B． 用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是捆扎带对外做功的结果 C． 用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，分子间作用力减小因而被扯断 D． 用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带在惯性作用下扯断的 10．2011年8月10日，中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航，它的满载排水量（轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量）为67500吨，航母上有蒸汽轮机为其提供动力，总功率达到2×10马力（1马力=735W）．g取10N/kg 问：
（1）“瓦良格”号满载时受到的海水的浮力是多大？
（2）若“瓦良格”号试航时以14.7m/s的速度匀速航行，则此时蒸汽轮机为其提供的牵引力是多少N？ （3）若航空母舰1s钟提供的能量全部用来烧水，可以使多少千克的水升高50℃？（不计能量损失）
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11．目前，汽车已经进入百姓的日常生活，已知某型号的汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶，匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油5.6L，车速为50km/h，从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用燃油的热值为4.0×10J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速V的关系如下图所示，假设燃油完全燃烧不计内燃机外机械传动过程中能量损失（燃油的密度是0.8×10kg/m）试问（结果保留2位小数）：
（1）汽车行驶路是多少？
（2）汽车行驶过程中牵引力的做功是多少？ （3）汽车发动机的效率是多少？
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