2019-2020人教版九年级 内能的利用 解答题专题汇编(包含答案)

2019-2020人教版九年级内能的利用解答题专题汇编（含答案）1．在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求：
(1)水吸收的热量；
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量；
(3)炉子烧水的效率．
2．2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。

3．我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知汽车的总质量为2t，该车在某段长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车重的倍，汽车在此过程中消耗的汽油产生了热量。

取求在该段测试过程中：
汽车的行驶速度；
汽车的功率；
汽车发动机的热机效率。

4．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。

[水的比热容为
4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。

（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。

水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。

5．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4×107J/m3。

试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
6．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到．将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×l 03 J/（kg．℃）．求：
（1）干木材的热值．
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）此煤炉烧水时的效率．
7．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，在第10s时速度达到，通过的路程为120m。

求：
在～内汽车的平均速度；
设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为那么在～内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
若发动机的转化效率为，则～内燃烧了多少千克汽油？已知汽油的热值大约为。

8．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的某种煤。

（q煤=3.5×107J/kg）求：
（1）水吸收多少热量？
（2）无烟煤完全燃烧放出多少热量？
（3）此锅炉的效率是多少？
9．用天然气灶给常温下4 kg的水加热，消耗了0.07 m3的天然气，已知天然气灶烧水的效率为40%，天然气的热值为3.6×107 J/m3,水的比热容为4.25×103 J/(kg·℃),试求：
（1）0.07 m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水的温度升高了多少？
10．燃气灶烧水时，把质量为5kg、初温为20℃的水加热到70℃，共燃烧了0.025m3天然气(假设天然气完全燃烧)。

已知水的比热容为4.2×103J/( kg•℃ )，天然气的热值为8.4×107J/m3，求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。

11．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。

（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg）试求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？
（3）此锅炉的效率是多少？
12．工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。

现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg，温度为20℃，放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。

最后与水达到共同的温度（不计过程中的热量损失，c水=4.2×103J/（kg℃），c合金钢=0.42×103J/（kg℃））求：
（1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？
（2）淬火后水的温度为多少摄氏度？
13．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，4.2×103J/(kg℃)，煤的热
值约为3×107J/kg.求：
（1）煤完全燃烧放出的热量.
（2）经过6min的时间加热，水所吸收的热量.
（3）煤炉烧水时的热效率.
14．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。

已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3。

求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量；
(2)水吸收的热量；
(3)该热水器工作时的效率。

15．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.3kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×l03kg/m3，煤的热值约为3×107J/kg。

求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。

16．“绿水青山就是金山银山”，为了保护环境，我国大力发展电动汽车车替代传统燃油汽车。

表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍，电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶20km，电池剩余容量为
38kW•h．（g=10N/kg）
求：（1）电动汽车对水平地面的压强____
（2）电动汽车匀速行驶20km，牵引力所做的功_____
（3）电动汽车电能转化为机械能的转化效率______
17．已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。

求：
（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量?
（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃?（当地的大气压强为1标准大气压）
18．小天收集了一些数据填在下表中。

如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，货车受到的阻力是车重的．那么在此过程中：（g取10Nkg）
（1）该货车车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？
（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该货车发动机的效率是多少？
19．如图所示是谷歌无人驾驶汽车，它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止。

该款车以90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2h，消耗汽油15L．若汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所需要的能量，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，那么，在这段运动过程中，求：
（1）该汽车发动机牵引汽车前进所做的功是多少？
（2）该汽车行驶过程中受到的阻力为多少？
20．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。

某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。

在某次测试中，消耗了8kg 燃料，汽车以
50km /h 的速度匀速行驶了0.5h ，同时蓄电池的电能增加了10%（蓄电池存储电能的能力为
85.1210J ⨯）。

求：（1）若所用燃料的热值为74.510J/kg ⨯，假设测试过程中燃料完全燃烧，则放出的总热量Q 是多少？
（2）汽车行驶的距离s 是多少米？
（3）该汽车的车速v 与所受阻力f 的关系如图所示，根据车速v 可以分析得到汽车的牵引力F ，算出汽车牵引力做的功W ，再结合蓄电池的电能增加，请计算内燃机的效率η是多少？
21．如图所示是工程师们设计的一款质量为700kg 的太阳能汽车，每个汽车轮胎与地面的接触面积为25cm 2 ， 时速最高为72km/h 。

已知地面上1m 2的面积上接受太阳光的功率为1.4kW ，太阳能电池的能量转化效率为40%，汽车行驶过程中的平均阻力为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积为6m 2。

老式汽车发动机把汽油燃烧能量转化为动能的效率为10%。

汽油的热值是4.6×103
Jkg ，g 取10N/kg ，求：
（1）太阳能汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大?
（2）太阳能汽车以最高时速匀速行驶时，汽车电动机的效率是多少?
（3）如果太阳能汽车以最高时速匀速行驶100km，与老式汽车相比，可节约多少汽油?
22．如图中是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射﹣段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．试求：
（1）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少_____？
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气____；（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
23．(6分)为了保障学生乘车安全，某校投入使用的新型安全校车（如图所示）．求：
（1）在寒冷的冬天，若一辆重为2X104N的校车在一段水平平直路面是匀速行驶3600m，共用了5min，校车受到的牵引力是4500N，求此过程中牵引力所做的功和功率各是多大? 此过程中重力做功的功率是多大？
（2）若行驶3600m的同时打开车内的供暖设备，放出了6.34×106J的热量，这段时间内完全燃烧1.4kg 的汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg），则校车在这段时间内的能量转化的效率是多少？
24．(6分)随着无锡经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家．如表为小明同学家小汽车的有关数据：
小汽车的总质量1500kg 小汽车的额定功率50kW
汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m2100km耗油量8L
水箱中装满水质量2.5kg 汽油的密度0.71×103kg/m3
求：（1）某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收热量为多少焦耳？
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（3）假若小汽车发动机的效率为30%，该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h，此过程中小汽车消耗的汽油是多少kg？（汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg）
25．如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为2.5×10 5 N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面
2019-2020人教版九年级内能的利用解答题专题汇编（包含答案）
的总接触面积为2m 2 ，该车正常工作时每小时可以将60m 3 的混凝土输送到10m高的楼上．求：（g=10N/kg，ρ 混凝土=4.3×10 3 kg/m 3 ，q 柴油=4.3×10 7 J/kg）
（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车将60m 3 的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功；
（3）该车将60m 3 的混凝土输送到10m高的楼上，消耗柴油2kg，则泵车的效率为多少？
参考答案
1．(1)3.36×106 J ；(2)1.5×107 J ；(3) 22.4%
【解析】
解：（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以将水加热至100℃，水吸收的热量： 吸 .
（2）0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量：
吸 kg ；
（3）炉子烧水的效率
吸 放。

答：（1）水吸收的热量为 ；（2）0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量为 ；（3）炉
子烧水的效率为22.4%。

2．（1）4.2×107J （2）50℃（3）300s
【解析】
【详解】
（1）0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量：
870.3kg 1.410/kg 4.J J 210Q mq ⨯⨯⨯＝＝＝；
（2）水吸收的热量：7
4.21J 0Q Q ⨯吸放＝＝，
由Q cm t 吸＝得水升高温度： ()73 4.210J
504.210J /kg 2000kg Q
t cm ⨯∆===⨯⋅⨯℃℃
（3）公交车所做的功：7
4.210J W Q ⨯放＝＝， 由W P t
=得公交车行驶时间： 754.210J 300s 1.410W
W t P ⨯===⨯ 3．( ； ； 。

【解析】
【详解】
解： 汽车在某段长 的水平路面做匀速直线运动，用时40s ，根据速度公式 可得，汽车的行驶速度：
；
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，则此过程中汽车牵引力做功的功率：
汽车 ； 发动机的效率：
放 放 。

答： 汽车的行驶速度为 ； 汽车的功率为 ； 汽车发动机的热机效率为 ；
【点睛】
本题考查了速度、功率及效率的计算，要明确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。

4．（1）3.36×104J ；（2）37.3%；（3）1.13×104J 。

【解析】
（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，水吸收的热量：Q 吸＝cm （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J ；（2）3g 酒精完全燃烧释放的热量：Q 放＝mq ＝3×10﹣3kg×3.0×107J/kg ＝9×104J ；酒精灯烧水的热效率： ＝ 吸
放×100%＝
J
J ×100%≈37.3%；（3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J 的热量，则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：Q ＝5g×2.26×103J/g ＝1.13×104J 。

点睛：（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q 吸＝cm （t ﹣t 0）求出水吸收的热量；（2）知道酒精的热值和质量，根据Q 放＝mq 求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率；（3）根据1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g 的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。

5．（1）8.4×106J ；（2）4.2×106J ；（3）50%。

【解析】
【详解】
(1)煤气完全燃烧放出的热量：
Q
放=Vq =0.21m 3×4×107J/m 3=8.4×610J ； (2)水吸收的热量：
Q 吸=cm(t−t 0)=4.2×310J/(kg ⋅℃)×20kg×(60℃−10℃)=4.2×610J ，
(3)该热水器烧水的效率： Q Q =吸放×100%664.210 8.410J J
⨯=⨯×100%=50%。

6．（1）1.2×107J/kg ；（2）1.68×106J ；（3）20%
【解析】
解答：(1)因为Q放＝mq，所以q＝放＝＝1.2×107J/kg，(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×l 03 J/(kg⋅℃)×8kg×50℃＝1.68×106J，(3)煤炉烧水时的效率：η＝吸
＝×100%＝20%
放
答：(1)干木材的热值是1.2×107J/kg；(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量是
1.68×106J. (4)此煤炉烧水时的效率是20%.
点睛：（1）因为干木柴完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，知道完全燃烧干木柴的质量，可以利用公式Q放＝mq求干木柴的热值；（2）由热量公式Q吸＝cm△t计算水吸收的热量；（3）即可求出效率．
根据η＝吸
放
7．；。

千克
【解析】（1）根据题意知道，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由v=s/t知道，在0～10s内汽车的平均速度是：v=s/t=120m/10s=12m/s；
（2）由图象知道，10～20s汽车做匀速直线运动，速度是v′=20m/s，
所以，在10～20s汽车通过的路程是：s′=v′t′=20m/s×（20-10）s=200m；
由平衡条件知道，此时车受到的牵引力等于阻力，即F=f=4000N，
所以，在10-20s内牵引力所做的功是：W=Fs=4000N×200m=8×105 J；
（3）根据题意知道，发动机的转化效率是：η=80%，所以，由η=W/Q=W/mq可知消耗汽油的质量是：m=W/ηq=8×105J/80%×5×107J/kg=0.02kg。

点睛：本题考查的是速度公式、功和效率及燃料的热值、以及二力平衡条件的应用，解题的关键是从图象中获取有效的信息，然后进行计算。

8．(1) 6.3×107J ；(2)2.1×108J ；(3) 30%
【解析】
【详解】
(1)水吸收的热量：
Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃-25℃）=6.3×
107J (2)无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q 放=m 无烟煤q 煤=6kg×3.5×107J/kg=2.1×108J
(3)此锅炉的效率：
η=786.310J =2.110J
Q Q ⨯⨯吸放=30% 答：(1)水吸收6.3×
107J 热量； (2)无烟煤完全燃烧放出2.1×108J 热量；
(3)此锅炉的效率是30%。

9．(1) 2.52×106 J (2) 60 ℃
【解析】
【详解】
(1)根据 放 计算 0.07 m 3的天然气完全燃烧放出的热量是：
放 J/ 3 3 J ；
(2)根据 吸
放得水吸收的热量为：
吸 放 J J
根据得水升高的温度为：
吸J
J/kg kg
【点睛】
重点是吸热公式和热值公式的应用，注意公式应用时单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有时要用到质量，要统一单位后再计算。

10．（1）1.05×106J；（2）2.1×106J；（3）50%
【解析】
【详解】
（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（70℃-20℃）=1.05×106J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.025m3×8.4×107J/m3=2.1×106J；
（3）燃气灶的效率：η=Q
Q
吸
放
=
6
6
1.0510J
2.110J
⨯
⨯
=50%。

答：（1）水吸收的热量为1.05×106J；
（2）天然气燃烧放出的热量为2.1×106J；
（3）燃气灶烧水的效率为50%。

11．6.3×107J 2.04×108J30.9%
【解析】
【详解】
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×107J。

（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q 放＝qm 煤＝3.4×107J/kg ×6kg ＝2.04×108J 。

（3）锅炉的效率：
η＝ 吸
放×100%＝ ×100%≈30.9%。

12．（1）3.4272××105J ；（2）36
【解析】
【详解】
解：（1）将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，其末温t =836℃，则刀具在炉火中吸收的热量：
()()350.4210J/kg 1kg 83620 3.427210J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃.
（2）由题，将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，设为t ′，不计过程中的热损失，则Q 水吸=Q 合放，即：
c 水m 水（t ′﹣t 0′）=c 合金钢m 合金钢（t ﹣t ′），
()()334.210J/kg 5kg 200.4210J/kg 1kg 836t t ⨯⋅⨯⨯-=⨯⨯⨯-''℃（℃）℃（℃），
解得：t′=36℃。

答：（1）此刀具在火炉中吸收了3.4272×
×105J 的热量； （2）淬火后水的温度为36℃；
【点睛】
本题考查了吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，知道达到热平衡时物体温度相同，计算时要弄清楚水和刀具的初温和末温。

13．（1）6×107J （2）2.52×106J （3）4.2%
【解析】
【详解】
（1）．煤完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；
（2）．水吸收的热量为：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×(80℃−20℃)=2.52×106J，（3）．煤炉烧水时的热效率：
η=Q
Q
吸
放
×100%=
6
7
2.5210J
610J
⨯
⨯
×100%=4.2%.
答：（1）．煤完全燃烧产生的热量为6×107J；
（2）．经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）．煤炉烧水时的热效率为4.2%.
14．(1) 3.2×107J；(2) 1.26×107J；(3) 39.4%。

【解析】
（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J；
（3）燃气灶的效率：吸
放J
J
．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J；（2）水吸收的热量为1.26×107J；
（3）该热水器工作时的效率是39.4%．
15．（1）9×106J；（2）2.52×106J；（3）28%.
【解析】
煤完全燃烧产生热量Q放=mq=0.3kg×3×107J/kg=9×106J，水的质量m=ρV=
l．0×l03kg/m3×10×10-3m3=10kg；水吸热Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）
=2.52×106J；煤炉烧水的效率η=Q吸/Q放=2.52×106J/9×106J=28％.
16． 4.5×105Pa 1.152×107J 80%
【解析】（1）电动汽车对水平地面的压力等于汽车和人的总重力：F＝G＝（m1m2）g＝
（1380kg60kg）×10N/kg＝1.44×104N；电动汽车对地面的压强为：p＝＝＝
4.5×105Pa；（2）电动汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力，F＝f＝0.04G＝0.04×1.44×104N＝576N；牵引力做的功为：W＝Fs＝576N×20×103 m＝1.152×107J；（3）由表格数据可知电池容量为42kW•h，行驶20km时电池剩余容量为38kW•h; 则此过程中电动汽车消耗的电能为：W总＝42kW•h﹣38kW•h
＝4kW•h＝1.44×107J，则电动汽车电能转化为机械能的转化效率：＝
总×100%＝J
J
×100%＝
80%。

点睛：（1）电动汽车对地面的压力等于汽车和人的总重力，根据G＝mg解答，然后根据公式p＝计算压强；（2）汽车匀速行驶，牵引力与阻力相等，根据W＝Fs便可计算出牵引力做的功；（3）汽车消耗的电能等于电池容量与剩余容量之差，牵引力做的功与消耗电能之比便为电动汽车电能的转化效率。

17．（1）5.32×105J；（2）45℃
【解析】
【详解】
(1)．完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出的热量：
Q放=Vq=1.4×10-2m3×3.8×107J/m3=5.32×105J；
(2)．由题知，水吸收的热量：
Q吸=Q放×60%=5.32×105J×60%=3.192×105J，由Q吸=cm△t可得水升高的温度：
△t=Q
cm
吸=()
3.192105J
4.2103J/kg 3.8kg
⨯
⨯⋅⨯
℃
=20℃
水的温度升高到：25℃+20℃=45℃
答：(1)．完全燃烧1.4×10-2m3天然气可放出5.32×105J热量；
(2)．若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到45℃。

18．；；；
【解析】
【详解】
（1）因为汽车匀速运动，所以汽车牵引力与阻力是平衡力：
G满载质量=G满载货量+G空车=
则F牵引力=f阻力=0.1G车满载=；
所以牵引力所做的功W牵引力=F牵引力S=
（2）燃油完全燃烧放出的热量是：
100m油耗为0.001倍的百公里油耗：V耗=0.02m3
Q=mq=0.8×103kg/m3×0.02×10-3 m3×5×107J/kg=8×105J
（3）
0%
热机效率.有
总
19．（1）1.62×108J；（2）900N。

【解析】（1）由的变形式，计算消耗汽油的质量为：
3kg/ 3﹣3kg
这些汽油完全燃烧放出的热量为：
kg7J/kg J
放
汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所需要的能量，所以汽车发动机牵引汽车前进所做的功是：
J J；
放
（2）根据计算汽车行驶的距离为：
k /h h k
匀速运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。

所以由计算汽车发动机的牵引力即阻力为：
J。

点睛：考查了速度公式、密度公式、功的公式、根据热值计算放出的热量、效率公式以及二力平衡条件的应用，需要注意的是题文中给的是汽油的体积，应将体积转换为质量才可代入热值公式计算热量，这是个容易出现问题的地方。

20．（1）3.6×108J；（2）25km；（3）1×108J；42%
【解析】
【详解】
(1)燃料完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；
(2)汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,由v=s
t
可得汽车行驶的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km；
(3)由题知,蓄电池存储电能的能力为5.12×108J，此过程中蓄电池的电能增加了10%，
则内燃机工作时转化为的电能：
W1=10%×5.12×108J=5.12×107J；
由图象可知,汽车以50km/h的速度匀速行驶阻力f=4000N,由2小题可知s=2.5×104m；则克服阻力做的功：W2=fs=4000N×2.5×104m=1×108J；
所以内能转化为的有用能量为：W有用=W1+W2=5.12×107J+1×108J=1.512×108J；
则内燃机的效率：
η=W
Q
有用
放
×100%=
8
8
1.51210J
3.610J
⨯
⨯
×100%=42%.
21．（1）7105Pa (2)83.3%(3)3.04104kg
【解析】
【详解】
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压力：＝＝＝＝，受力面积：＝＝＝，对地面的压强：＝＝＝；（2）太阳光
照射到电池板的辐射总功率 总＝ ＝ ＝ ，太阳能电池的能量转化效率为40%，电功率为 电＝ 总 ＝ ＝ ，太阳能汽车以最高时速匀速行驶时， ＝ , ＝ g ＝ ＝ ,汽车行驶过程中的平均阻力为车重的0.02倍，则 ＝ ＝ ＝ ，机械功率为: 机械＝ ＝ ＝ ，汽车电动机的效率 ＝
机械 电
%＝
机械 电
＝
＝ ；（3）太阳能汽车以最高时速匀
速行驶100km ，机械能为 ＝ ＝ ＝ ，所需热量 ＝
机械
＝
＝
,汽油的质量 ＝
＝。

【点睛】
（1）该车静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据G ＝mg 求出其大小，知道每个车轮与地面的接触面积可求受力面积，根据公式 ＝
可以求出汽车对地面的压强；（2）电动机的效率为机械能与电能的比值，也可以利用机械功率与电功率的比值来求得。

在此题中太阳光照射到电池板的辐射功率为总功率，对汽车太阳能电池提供的功率为电功率，太阳能汽车以最高时速匀速行驶时的功率为机械功率，由此入手可以解决此题。

（3）利用W ＝FS 求出机械能，再根据Q ＝ 机械
求
出总热量，最后根据m ＝
求出汽油的质量； 22．30% 0.1m 3 【解析】
试题分析：（1）这段时间该热水器吸收的热量为Q Δ 4.2×103
J ／（kg·℃） ×50kg×40℃=8.4×106J ，所以这段时间该热水器的效率是 8.4×106
J/2.8×107J=3%；（2）需要完全燃烧的天然气为：
V=Q/q=8.4×106J/8.4×l07J ／m 3="0.1" m 3。

考点：热量的计算
23．(1) 1.62x107J 5.4X104W 0 (2) 35%
【解析】试题分析：（1）牵引力所做的功74500N 3600m 1.62x10J W FS ==⨯=，时间
5min 300t s ==，功率741.62x10J
5.4X10W 300s
W P t ===，
因为重力的方向与运动距离的方向垂直，重力不做功，所以重力的功率为0。

（
2
）
771.4kg 4.610J /kg 6.44X10J
Q mq ==⨯⨯=放，
7
6
7
W 1.6210J 6.3410J 2.25410J =⨯+⨯=⨯有用， 772.25410J
100%=100%=35%6.44X10J
W Q η⨯=⨯⨯有放
考点：功的计算，功率的计算，热机效率的计算 24．⑴水的质量m=2.5kg ，
水吸收的热量：Q 吸=cm △t=4.2×
103J/（kg•℃）×2.5kg×20℃=2.1×105J ． ⑵汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
汽车静止时对地面的压强
⑶小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h 牵引力所做的功： W=Pt=5×104W×0.5×3600s=9×107J ∵小汽车发动机的效率 30%，
∴ Q 放，
所以，需要消耗的汽油
【解析】试题分析：⑴水的质量m=2.5kg ，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），升高的温度△t=20℃，则水吸收的热量：Q 吸=cm △t=4.2×
103J/（kg•℃）×2.5kg×20℃=2.1×105J 。

⑵由题意知：汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N ，受力面积S=0.1m 2，则汽车静止时对地面的压强。

⑶由题意知：小汽车以额定功率P=50kW=50000W ，匀速直
线行驶t=0.5h=1800s，则牵引力所做的功：W=Pt=5×104W×1800s=9×107J，汽油的热值为
q=4.6×107J/kg，∵小汽车发动机的效率 30%，
∴，
所以，需要消耗的汽油。

考点：热量的计算，压强的计算，功、功率及效率的相关计算
25．（1）1.25×10 5 Pa；（2）2.58×10 7 J；（3）30%
【解析】试题分析：（1）该车满载时静止在水平路面上时，对路面的压力：F=G=2.5×105N；则该车满载时对路面的压强：p=1.25×105Pa；
（2）由ρ /V和G=mg可得，60m3混凝土的重力：
G′ ′g ρVg 4.3×103kg/m3×60m3×10N/kg=2.58×106N，
则将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功：
W G′h 2. 8×106N×10m=2.58×107J；
（3）完全燃烧2kg柴油产生的热量：Q放=mq=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J；
则泵车的效率：×100%=×100%=30%．
考点：压强的大小及其计算，功的计算，机械效率的计算。