《2020年中考物理聲、光、熱學(xué)考點(diǎn) 專練07 計(jì)算題（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年中考物理聲、光、熱學(xué)考點(diǎn) 專練07 計(jì)算題（含解析）（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專練07 計(jì)算題 一、聲速的計(jì)算 1．為了測(cè)量聲音在某根鐵管中的傳播快慢，我們?cè)阼F管的一端敲一下，人的耳朵貼在鐵管的另一端會(huì)聽(tīng)到了兩次聲音，其時(shí)間間隔2.6s，已知鐵管的長(zhǎng)度是952m，聲音在空氣中的傳播速度是340m/s。 （1）人聽(tīng)到的兩次聲音中，先聽(tīng)到的聲音是在什么介質(zhì)傳播的？ （2）聲音在鐵管中的速度是多少？ 【答案】（1）人聽(tīng)到的兩次聲音中，最先聽(tīng)到的聲音是在鐵中傳播的；（2）聲音在鐵管中的速度是4760m/s。 【解析】（1）把耳朵貼在鐵管的一端，在鐵管的另一端敲一下這根鐵管，聲音分別從鐵管、空氣中傳播，則要聽(tīng)到2個(gè)聲音，第一個(gè)聲音是從鐵管傳來(lái)，另一個(gè)是從空氣中傳來(lái)的

2、，這說(shuō)明了聲音在鐵管中傳播的速度比在空氣中傳播快，人聽(tīng)到的兩次聲音中，最先聽(tīng)到的聲音是在鐵中傳播的； （2）由v＝得，聲音在空氣中傳播時(shí)間為：t空＝＝＝2.8 s， △t＝t空﹣t鐵＝2.6 s，聲音在鐵中傳播時(shí)間為：t鐵＝t 空﹣△t＝2.8s﹣2.6s＝0.2s， v鐵＝＝＝4760m/s。 2．甲同學(xué)在一根長(zhǎng)68m的鋼管一端敲一下，乙同學(xué)把耳朵貼在鋼管另一端聽(tīng)到兩次響聲，（設(shè)聲音在空氣和鋼管中傳播速度分別為340m/s和5200m/s） （1）請(qǐng)解釋敲一下為什么能聽(tīng)到兩次聲音。 （2）先后兩次聲音的時(shí)間差是多少？ 【答案】（1）聲音在鋼管中傳播的速度比在空氣中傳播的速度快，

3、所以能聽(tīng)到兩次敲擊聲；（2）先后兩次聲音的時(shí)間差是0.19s； 【解析】（1）聲音可以通過(guò)固體、液體和氣體傳播，甲同學(xué)在鋼管的另一端敲擊這個(gè)管子，聲音同時(shí)通過(guò)鋼管和空氣傳播，因?yàn)槁曇粼诠腆w中的傳播速度比在氣體中傳播速度快，通過(guò)鋼管傳播的聲音先傳到把耳朵貼在鋼管的另一端乙同學(xué)耳朵里，就是第一下響聲；隨后通過(guò)空氣傳播的聲音也傳到乙同學(xué)的耳朵里，這就是第二下響聲。 （2）乙同學(xué)聽(tīng)到的兩次聲音，第一次是鋼管傳過(guò)來(lái)的，第二次是空氣傳過(guò)來(lái)的， 由v＝得，在鋼管中的時(shí)間t1＝＝≈0.01s 在空氣中的時(shí)間t2＝＝＝0.2s 時(shí)間間隔t＝0.2s﹣0.01s＝0.19s； 3．科學(xué)家用超聲波探測(cè)海

4、洋某處的深度，已知超聲波在海水中傳播的速度是1500米/秒，如果在海面處發(fā)出超聲波4秒鐘后收到從海底反射回來(lái)的超聲波，那么該處海洋的深度是多少？ 【答案】海洋的深度為3000m。 【解析】超聲波從海面到海底的時(shí)間：t＝×4s＝2s， 由v＝可得，海洋的深度：s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m。 4．我國(guó)研制的“蛟龍”號(hào)載人潛水器（如圖），在太平洋馬里亞納海溝的下潛深度已突破7000m。如果在潛水器正上方的海面利用超聲波探測(cè)此時(shí)潛水器的位置，從發(fā)出信號(hào)到接收信號(hào)至少需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 【答案】從發(fā)出信號(hào)到接收信號(hào)至少需要的時(shí)間為9.33s。 【解析】由題意可知，從發(fā)出信號(hào)到接

5、收信號(hào)，超聲波傳播的路程： s＝2h＝2×7000m＝14000m，聲在海水中傳播的速度v＝1500m/s， 由v＝可得，從發(fā)出信號(hào)到接收信號(hào)至少所需的時(shí)間：t＝＝≈9.33s。 5．武漢米字形高鐵網(wǎng)逐漸形成，中部及其它省市旅客從武漢中轉(zhuǎn)出行更快捷，成為熱門中轉(zhuǎn)集散地。今年“十一“長(zhǎng)假期間，小軍隨家人坐高鐵來(lái)武漢旅游。下面是G312次高鐵列車的運(yùn)行時(shí)刻表。 站名 廣州南 郴州西 衡陽(yáng)東 長(zhǎng)沙南 岳陽(yáng)東 咸寧北 武漢 到站時(shí)間 始發(fā)站 7：53 8：28 9：10 9：48 10：27 10：54 發(fā)車時(shí)間 6：36 7：55 8：30 9：14

6、 9：50 10：29 ﹣ 里程（km） 0 377 530 707 854 984 1069 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）小軍坐在車中，感到車內(nèi)很安靜，幾乎聽(tīng)不到車外的嘈雜聲，小軍通過(guò)觀察及詢問(wèn)列車員后，才知道整車是全封閉的，窗戶玻為雙層的，這種控制噪聲的措施是________。 （2）該列車在長(zhǎng)沙南到武漢之間行駛的平均速度為多少km/h？ （3）途中列車要穿過(guò)一條隧道，列車以108km/h的速度勻速行駛，用了1min40s完全穿過(guò)長(zhǎng)度為2400m的隧道，求這列動(dòng)車的長(zhǎng)度是多少m？列車全部都在隧道中的時(shí)間是多少s？ （4）游完武漢后，小軍和家人乘汽車走高迷去下一景點(diǎn)

7、，途中汽車勻速經(jīng)過(guò)一路段時(shí)，被裝有固定的超聲波測(cè)速儀測(cè)速。已知測(cè)速儀發(fā)出第一次超聲波信號(hào)，0.4s后收到第一次回波信號(hào)，收到回波信號(hào)的同時(shí)發(fā)出第二次超聲波信號(hào)，0.48s后收到第二次回波信號(hào)。求：汽車行駛的速度為多少m/s？（保留一位小數(shù)）。 【答案】（1）阻斷噪聲的傳播；（2）該列車在長(zhǎng)沙南到武漢之間行駛的平均速度為217.2km/h；（3）這列動(dòng)車的長(zhǎng)度是600m；列車全部都在隧道中的時(shí)間是60s；（4）汽車行駛的速度為30.9m/s。 【解析】（1）列車車窗采用的是雙層中空玻璃，能大大減弱外界噪聲干擾，這種控制噪聲的措施屬于阻斷噪聲傳播； （2）長(zhǎng)沙南到武漢之間路程s＝1069km

8、﹣707km＝362km， 列車全程運(yùn)行時(shí)間為：t＝10：54﹣09：14＝1h40min＝1h， 列車平均速度為：v＝＝＝217.2km/h； （3）列車速度v1＝108km/h＝30m/s，t1＝1min40s＝100s， 列車行駛的路程：s1＝v1t1＝30m/s×100s＝3000m， 這列列車的長(zhǎng)度：s車＝s1﹣s隧道＝3000m﹣2400m＝600m； 列車全部在隧道中的路程：s2＝s隧道﹣s車＝2400m﹣600m＝1800m， 列車全部都在隧道中的時(shí)間：t2＝＝＝60s。 （4）由題意可知，零時(shí)刻發(fā)出第一次超聲波，經(jīng)過(guò)0.4s接收到，則汽車距離發(fā)射源的距離為：s

9、3＝v3t3＝340m/s×＝68m， 從發(fā)出的第二次超聲波，經(jīng)過(guò)0.48s接收到，則汽車距離發(fā)射源的距離為： s4＝v4t4＝340m/s×＝81.6m， 因?yàn)槠囋诜瓷鋬蓚€(gè)超聲波信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為： s5＝s4﹣s3＝81.6m﹣68m＝13.6m。 汽車從第一次接收到信號(hào)到第二次接收到信號(hào)時(shí)間為：△t＝+＝0.44s， 則汽車的速度為：v汽車＝＝≈30.9m/s。 二、光的有關(guān)計(jì)算 6．2019年4月10日，人類發(fā)布了首張黑洞照片，為解開(kāi)星系演化之謎提供了寶資資料，當(dāng)光經(jīng)過(guò)黑洞時(shí)也將被黑洞俘獲而無(wú)法選離，照片中的黑洞距離我們5500萬(wàn)________（填“年”或

10、“光年”），光在真空中的速度為_(kāi)_______km/s，請(qǐng)計(jì)算該黑洞距離我們有多少km？ 【答案】光年；3×105；該黑洞距離我們有5.20344×1020km。 【解析】光年是天體間距離的單位，照片中的黑洞距離我們5500萬(wàn)光年； 光在真空中的傳播速度為3×108m/s＝3×105km/s； 由v＝可得，該黑洞距離我們的距離為： s＝vt＝3×105km/s×5500×104×365×24×3600s＝5.20344×1020km。 7．一只小鳥(niǎo)在離平靜的湖面3m上方，以5m/s的速度沿水平方向勻速直線飛行，湖水最大深度為1m。則： （1）通過(guò)水面的反射，我們看到小鳥(niǎo)的像，

11、右圖中A點(diǎn)表示小鳥(niǎo)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出小鳥(niǎo)的像A′．此時(shí)小鳥(niǎo)的像距離小鳥(niǎo)________m。 （2）經(jīng)過(guò)10s的飛行，小鳥(niǎo)飛行的距離為多少m？小鳥(niǎo)的像移動(dòng)的距離為多少m？ 【答案】（1）見(jiàn)圖；6；（2）經(jīng)過(guò)10s的飛行，小鳥(niǎo)飛行的距離為50m；小鳥(niǎo)的像移動(dòng)的距離為50m。 【解析】（1）平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，小鳥(niǎo)在離湖面3m上方飛行，像距水面也是3m，故小鳥(niǎo)在湖中的倒影離小鳥(niǎo)是3m+3m＝6m。 作出點(diǎn)A關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)，即為小鳥(niǎo)的像A′，如圖所示： （2）由v＝可得，小鳥(niǎo)飛行的距離s＝vt＝5m/s×10s＝50m， 因?yàn)槲锱c像關(guān)于鏡面對(duì)稱，所以小鳥(niǎo)的像移動(dòng)的距離也為50m。

12、 8．身高160cm的小麗站在一條小河的橋上，已知橋面離水面100cm，那么小麗在水中像的頭頂離橋面距離多遠(yuǎn)？ 【答案】小麗在水中像的頭頂離橋面的距離為360cm。 【解析】平面鏡成像時(shí)像和物體到平面鏡的距離相等，已知小麗身高160cm，橋面離水面100cm，所以小麗在水中像的頭頂距水面的距離為160cm+100cm＝260cm， 則小麗在水中像的頭頂離橋面的距離：s＝260cm+100cm＝360cm。 三、熱量的計(jì)算 9．一個(gè)熱水袋，裝有質(zhì)量是2kg的水。溫度從80℃降低到30℃，水放出多少熱量？ 【答案】水放出的熱量為4.2×105J。 【解析】水放出的熱量：Q放＝cm（

13、t0﹣t） ＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（80℃﹣30℃） ＝4.2×105J。 10．合理分類和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下，1t分類后的垃圾能“榨”出140kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0×107J/kg。 （1）則1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒能釋放多少熱量？ （2）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量的30%被5×103kg初溫是30℃的水吸收，則水溫能升高多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] 【答案】（1）則1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒能釋放5.6×109J的熱量；（2）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量

14、的30%被5×103kg初溫是30℃的水吸收，則水溫能升高70℃。 【解析】（1）1t燃料油完全燃燒釋放的熱量： Q放＝mq＝140kg×4.0×107J/kg＝5.6×109J； （2）水吸收的熱量：Q吸＝Q放η＝5.6×109J×30%＝1.68×109J， 水升高的溫度：△t═＝＝80℃， 因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)是100℃，所以水升高70℃。 11．為了減少環(huán)境污染，共建美好城市，我市部分地區(qū)的居民已經(jīng)用上了天然氣。如圖，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燃燒天然氣將一壺質(zhì)量為3kg、溫度為20℃的水加熱至沸騰。已知天然氣熱值為3.5×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?

15、℃）。求： （1）水吸收的熱量是多少？ （2）若天然氣完全燃燒放出熱量的60%被水吸收，燒開(kāi)這壺水需要多少立方米天然氣？ 【答案】（1）水吸收的熱量為1.008×106J；（2）燒開(kāi)這壺水需要0.048m3天然氣。 【解析】（1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫t＝100℃， 水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×106J； （2）由η＝可得天然氣完全燃燒放出的熱量： Q放＝＝＝1.68×106J， 由Q放＝Vq得需要天然氣的體積：V＝＝＝0.048m3。 12．生活在鄉(xiāng)下的小唐同學(xué)

16、看到農(nóng)村焚燒農(nóng)作物秸稈，他認(rèn)為這不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，浪費(fèi)能源，還很有可能引發(fā)火災(zāi)，造成財(cái)產(chǎn)的損失。他靈機(jī)一動(dòng)，想到為何不變廢為寶，將這些能源利用起來(lái)呢？他上網(wǎng)查得秸稈的熱值約為0.7×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），聰明的你，幫小唐同學(xué)計(jì)算： （1）用秸稈燒水，24kg秸稈完全燃燒放出多少熱量？ （2）若24kg秸稈完全燃燒放出的熱量約只有10%被吸收，可以將100千克20℃的水加熱到多少攝氏度？ 【答案】（1）用秸稈燒水，24kg秸稈完全燃燒放出1.68×108J的熱量；（2）若24kg秸稈完全燃燒放出的熱量約只有10%被吸收，可以將100千克20℃的水

17、加熱到60℃。 【解析】（1）完全燃燒24kg的秸稈放出的熱量：Q放＝mq＝24kg×0.7×107J/kg＝1.68×108J； （2）由η＝可得，水吸收的熱量Q吸＝Q放×10%＝1.68×108J×10%＝1.68×107J， 由Q吸＝cm△t可得，水升高的溫度： △t＝＝＝40℃， 則t＝t0+40℃＝20℃+40℃＝60℃。 13．汶上縣有關(guān)部門響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，動(dòng)員大家使用環(huán)保型清潔煤。小明家為準(zhǔn)備過(guò)冬，購(gòu)進(jìn)清潔煤，小明通過(guò)查詢資料得知清潔煤的熱值是3.0×107J/kg，已知他家水壺的容積是2L，水的初溫是20℃，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水加熱至沸騰，爐具的燒水效率為40%，水

18、的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。求： （1）水吸收的熱量。 （2）燒開(kāi)這壺水需要清潔煤的質(zhì)量？ 【答案】（1）水吸收的熱量為6.72×105J；（2）清潔煤的質(zhì)量為5.6×10﹣2kg。 【解析】（1）水的體積：V＝2L＝2dm3＝0.002m3， 由ρ＝得，水的質(zhì)量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.002m3＝2kg， 水吸收的熱量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J； （2）由題意可知，η＝40%，則清潔煤完全燃燒放出的熱量： Q放＝＝＝1.68×106J； 根據(jù)Q放＝mq可得，

19、清潔煤的質(zhì)量：m′＝＝＝5.6×10﹣2kg。 14．有朋自遠(yuǎn)方來(lái)，燒一壺?zé)崴閹自S茶葉，置于瓷制器皿中，沸水沖泡，這是山東人獨(dú)有的待客之道。如果用酒精爐燒水，將質(zhì)量為2kg，溫度為10℃的水加熱（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），需完全燃燒42g酒精，酒精爐效率為70%，（已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。 求：（1）42g酒精完全燃燒放出的熱量； （2）水升高的溫度是多少？ 【答案】（1）42g酒精完全燃燒放出的熱量是1.26×106J；（2）水升高的溫度是90℃。 【解析】（1）42g酒精完全燃燒放出的熱量： Q放＝m酒精q酒精＝42×10﹣3k

20、g×3×107J/kg＝1.26×106J； （2）由η＝×100%可得，水吸收的熱量： Q吸＝Q放η＝1.26×106J×70%＝8.82×105J， 由Q吸＝cm△t可得，理論上水升高的溫度： △t＝＝＝105℃， 因標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，且沸騰以后溫度不變，所以，水實(shí)際升高的溫度為100℃﹣10℃＝90℃。 四、熱機(jī)的計(jì)算 15．隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們?cè)S多的家庭。小明同學(xué)家最近也購(gòu)買了一輛轎車。 （1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸（如圖甲），發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是________（選填圖甲中的字母）。 （2）

21、假設(shè)小明同學(xué)家的汽車在實(shí)際勻速行駛過(guò)程中，汽車受到的平均阻力為600牛，求該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每行駛100千米所做的功？ （3）小明很想知道引擎蓋的質(zhì)量，于是他站在一體重計(jì)上，此時(shí)體重計(jì)顯示的讀數(shù)為58千克，接著他用雙手豎直將引擎蓋微微抬起，此時(shí)體重計(jì)的讀數(shù)為78千克，最后畫(huà)出了引擎蓋的模型，如圖乙。引擎蓋可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A為引擎蓋的重力作用點(diǎn)，并且測(cè)得OA＝80厘米，AB＝40厘米。那么引擎蓋的質(zhì)量為多少千克？ 【答案】（1）C；（2）該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每行駛100 千米所做的功為6×107J；（3）引擎蓋的質(zhì)量為30kg。 【解析】（1）發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是做功沖程；由圖A知

22、，進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程； 由圖B知，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程；該過(guò)程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 由圖C知，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程；該過(guò)程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； 由圖D知，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程；故選C。 （2）汽車勻速行駛時(shí)，水平方向上受到的牽引力F與阻力f平衡，則牽引力F＝f＝600N； 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功：W＝Fs＝600N×100×103m＝6×107J； （3）由題意知，體重計(jì)的示數(shù)變化量：△m＝78kg﹣58kg＝20kg； 則小洪所受引擎蓋的壓力：F壓＝△mg＝20kg×9.8N/kg＝1

23、96N； 根據(jù)力的作用的相互性可知，他對(duì)引擎蓋的動(dòng)力：F＝F壓＝196N； 根據(jù)杠桿的平衡條件可得G×OA＝F×OB， 則G＝＝＝294N； 則引擎蓋的質(zhì)量為：m＝＝＝30kg。 16．天然氣是一種清潔燃料。蘇州很多出租車己使用天然氣來(lái)代替燃油，某出租車在一段時(shí)間內(nèi)消耗了500g天然氣。求： （1）這些天然氣完全燃燒，可放出多少熱量？ （2）若這些熱量30%用來(lái)做有用功，可使?fàn)恳?×103N的出租車勻速行駛多少距離？（天然氣的熱值為4.4×107J/kg） 【答案】（1）這些天然氣完全燃燒，可放出的熱量為2.2×107J；（2）若這些熱量30%用來(lái)做有用功，可使?fàn)恳?×

24、103N的出租車勻速運(yùn)動(dòng)1320m。 【解析】（1）這些天然氣完全燃燒，可放出的熱量： Q放＝mq＝0.5kg×4.4×107J/kg＝2.2×107J； （2）由題知，轉(zhuǎn)化為的有用功：W有用＝Q放×30%＝2.2×107J×30%＝6.6×106J， 由W有用＝Fs得行駛的路程：s＝＝＝1320m。 17．工廠為了測(cè)試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，讓汽車以72km/h的平均速度行駛了140km，用去汽油20升，查資料得：汽油的密度為0.7×103kg/m3，熱值為4.6×107J/kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kW．求： （1）汽車行駛的時(shí)間； （2）消耗的汽油的質(zhì)量； （3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

25、。 【答案】（1）汽車行駛的時(shí)間為7000s；（2）消耗的汽油的質(zhì)量為14kg；（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%。 【解析】（1）汽車行駛的速度：v＝72km/h＝20m/s，由v＝可得，汽車行駛時(shí)間：t＝＝＝7000s。 （2）由ρ＝可得，汽油的質(zhì)量：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×20×10﹣3 m3＝14kg。 （3）由P＝可得，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車做的功：W＝Pt＝23×103W×7000s＝1.61×108J， 汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝14kg×4.6×107J/kg＝6.44×108J 則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%＝25%。 18．2018年1

26、0月20日，國(guó)產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600成功實(shí)現(xiàn)水上起降，如圖所示。AG600裝有4臺(tái)國(guó)產(chǎn)WJ6渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，是國(guó)家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機(jī)，既能在陸地上起降，又能在水面上起降，是一艘會(huì)飛的船。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率是反映飛機(jī)性能的重要指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比，推進(jìn)效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推進(jìn)功（推力所做的功）與獲得的機(jī)械能之比。飛機(jī)的部分參數(shù)如表所示： WJ6發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量 4臺(tái) 最大起飛質(zhì)量 53.5t 最大巡航速度 500km/h 發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力 4.6×104N 發(fā)動(dòng)

27、機(jī)的熱效率 40% 發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率 …… （1）“鯤龍”AG600在水面降落的過(guò)程中，重力勢(shì)能________，動(dòng)能________。 （2）AG600以最大速度滿載巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能是多少？此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為多大？（燃油的熱值為q＝4.6×107J/kg） 【答案】（1）減??；減小；（2）燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能是2.3×1011J；發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為50%。 【解析】（1）“鯤龍AG60在水面降落的過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度減小，所以重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小。 （2）燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能：Q＝mq＝5000kg×4.6×

28、107J/kg＝2.3×1011J。 由η＝×100%得，獲得的機(jī)械能：W機(jī)＝ηQ＝40%×2.3×1011J＝9.2×1010J， 由v＝得，通過(guò)的路程：s＝vt＝500km/h×2h＝1000km＝106m， 推力做的有用功：W有＝Fs＝4.6×104N×106m＝4.6×1010J， 所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率：η′＝×100%＝×100%＝50%。 19．某汽油機(jī)活塞的橫截面積是35cm2．在做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×106Pa，活塞移動(dòng)的距離是60mm，汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為900r/s，試問(wèn)： （1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少？ （2）該汽油機(jī)功率是多少

29、？ （3）設(shè)做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是840J，汽油機(jī)的效率是多少？ 【答案】（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是3500N；（2）該汽油機(jī)功率是9.45×104W；（3）汽油機(jī)的效率是25%。 【解析】（1）由p＝可得，燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力：F＝pS＝1.0×106Pa×35×10﹣4m2＝3500N； （2）已知汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為900r/s，則汽油機(jī)1s內(nèi)完成做功沖程450個(gè)、工作循環(huán)450個(gè)， 則一個(gè)工作循環(huán)所用的時(shí)間：t＝s， 則該汽油機(jī)功率：P＝＝＝＝9.45×104W； （3）做功沖程中燃?xì)鈮毫ψ龅墓Γ篧有用＝Fs＝3500N×0.06m＝210J， 已知做功沖程

30、汽油完全燃燒放出的熱量：Q＝840J， 汽油機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%＝25%。 20．一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，轉(zhuǎn)速為n（r/min），圓柱形氣缸內(nèi)活塞的直徑為d（m），一個(gè)沖程活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離為L(zhǎng)（m），滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p0（Pa）。 （1）求這臺(tái)汽油機(jī)的功率是多少瓦； （2）若該汽油機(jī)10min消耗的汽油體積為V（m3），汽油的熱值為q（J/kg），汽油的密度為ρ（kg/m3），求該汽油機(jī)的工作效率。（結(jié)果用字母表示，不用帶單位） 【答案】（1）這臺(tái)汽油機(jī)的功率是瓦；（2）該汽油機(jī)的工作效率為。 【解析】（1）活塞的面積為：S＝π（）2＝，

31、一個(gè)做功沖程燃?xì)庾龅墓Γ篧＝FL＝p0SL＝， 汽油機(jī)的功率：P＝＝＝； （2）工作時(shí)間t′＝10min＝600s， 汽油機(jī)做的有用功：W有＝Pt′＝×600s＝， 汽油放出的熱量：Q放＝mq＝ρVq， 汽油機(jī)的效率：η＝＝＝。 21．（1）單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的示意圖如圖所示，下列關(guān)于這種內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的順序排列正確的是________。 （2）某四沖程內(nèi)燃機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，活塞面積為120cm2，行程L是0.3米，假如做功沖程中燃起的平均壓強(qiáng)是5×105Pa，求： ①做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力； ②一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功。

32、 【答案】（1）乙、丁、甲、丙；（2）①做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力6000N；②一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功1800J。 【解析】（1）甲圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第三個(gè)沖程﹣﹣?zhàn)龉_程；乙圖中進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，應(yīng)該是第一個(gè)沖程﹣﹣吸氣沖程；丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，應(yīng)該是第四個(gè)沖程﹣﹣排氣沖程；丁圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞沒(méi)有點(diǎn)火，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第二個(gè)沖程壓縮沖程。按照四個(gè)沖程的先后順序應(yīng)該是乙、丁、甲、丙。 （2）①活塞的面積S＝120cm2＝0.012m2， 由p＝得做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：F＝pS＝5×105Pa×0

33、.012m2＝6000N； （2）氣體每次膨脹對(duì)活塞做功：W′＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J。 22．某型號(hào)四沖程柴油機(jī)，汽缸橫截面積為600cm2，活塞行程為10cm，做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為7×105Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min。 （1）燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少？ （2）一次做功沖程中氣體對(duì)活塞做多少功？ 【答案】（1）燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是42000N；（2）一次做功沖程中氣體對(duì)活塞做4200J的功。 【解析】（1）燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：F＝PS＝7×105Pa×600×10﹣4m2＝42000N； （2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W＝FS＝4200

34、0N×0.1m＝4200J； 23．一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，氣缸橫截面積為400cm2，活塞沖程長(zhǎng)為30cm，做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)是5×105pa，飛輪轉(zhuǎn)速是240r/min。求： （1）求該汽油機(jī)的輸出功率； （2）如果該汽油機(jī)每分鐘消耗汽油60g，汽油完全燃燒所放出的熱量； （3）求汽油機(jī)的效率。（汽油的熱值為4.6×107J/kg） 【答案】（1）該汽油機(jī)的輸出功率為12000W；（2）如果該汽油機(jī)每分鐘消耗汽油60g，汽油完全燃燒所放出的熱量2.76×106J；（3）汽油機(jī)的效率為26.1%。 【解析】（1）p＝5×l05Pa，S＝400cm2＝0.04m2， 根據(jù)p＝知

35、燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：F＝pS＝5×l05Pa×0.04m2＝20000N。 s＝30cm＝0.3m， 一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W＝Fs＝20000N×0.3m＝6000J。 飛輪轉(zhuǎn)速是240r/min，飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)240周，要對(duì)外做功120次， 所以燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：W總＝W×120＝6000J×120＝720000J＝7.2×105J， 而t＝1min＝60s， 汽油機(jī)的功率為：P＝＝＝12000W； （2）汽油完全燃燒所放出的熱量：Q放＝mq＝0.06kg×4.6×107J/kg＝2.76×106J； （3）汽油機(jī)的效率：η＝＝×100%≈26.1%；