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2014届中考物理专题复习专题11力热综合专题诠释一、考点分析：力学和热学知识在一道题目中进行考查时，多以汽车燃烧燃料为载体，考查与其相关的热效率问题，燃料燃烧问题，压强、功、功率问题等。此类型题目在天津市中考中出现过，并且是在压轴题的位置，是一个难点。二、难点突破：汽车的发动机是热机，汽车前进的总能量来自于燃料燃烧，有用的能量是使汽车前进的动力做的功，所以汽车的效率η＝WQ＝Ptqm。物体克服摩擦做功，使物体的内能增加，物体的温度升高。例题如图Z11－1所示的汽车总质量为1150kg，以72km/h的速度匀速行驶10km。若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2。(g取10N/kg)求：(1)汽车对路面的压强为多少？(2)汽车在行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？(3)若该汽车热机的效率为25%，不考虑热机其他的能量损失，汽油热值为4.6×107J/kg，则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少千克？典例分析[答案](1)5.75×104Pa(2)1.15×107J2.3×104W(3)1kg[解析](1)由题意可知，汽车的质量和每个轮胎与地面的接触面积，然后根据公式p＝FS＝GS＝mgS计算压强。计算过程如下：G＝mg＝1150kg×10N/kg＝1.15×104N，因为F＝G，S＝4×0.05m2＝0.2m2，所以汽车对路面的压强：p＝FS＝1.15×104N0.2m2＝5.75×104Pa。(2)汽车在行驶过程中所受阻力是其重力的0.1倍，根据公式W＝Fs＝Fs计算克服阻力所做的功，再利用P＝Wt计算功率即可。计算过程如下：汽车所受阻力：F＝0.1G＝0.1×1.15×104N＝1.15×103N，克服阻力做的功：W＝Fs＝1.15×103N×104m＝1.15×107J；v＝72km/h＝20m/s，t＝sv＝104m20m/s＝500s，功率：P＝Wt＝1.15×107J500m/s＝2.3×104W。(3)由η＝WQ放得，燃料燃烧放出的热量：Q放＝Wη＝1.15×107J25%＝4.6×107J，由Q放＝mq得，汽油的质量：m＝Q放q＝4.6×107J4.6×107J/kg＝1kg。随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：(1)运动的时间。(2)发动机所做的功。(3)消耗汽油的质量。[针对训练][答案](1)5000s(2)1×108J(3)8.7kg1．[2012·广州]重410N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力的功率为9.2kW，其汽油发动机的效率为20%(汽油的热值是4.6×107J/kg)。(1)在图Z11－2表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向的受力示意图。(2)求汽车运动100s内：①发动机对汽车的牵引力多大？②牵引力做了多少功？③汽车通过的距离多长？④发动机消耗汽油的质量是多少？自主训练[答案](1)如图所示(2)①920N②9.2×105J③1000m④0.1kg2．我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约为0.2m2，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约为72kW。(g取10N/kg)(1)中巴车所受的重力是多少？(2)静止时，中巴车对路面的压强有多大？(3)以30m/s的速度匀速行驶时，所受阻力是多少？(4)中巴车改用汽油作动力，以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少升的汽油？(汽油的热值为3.2×107J/L)[答案](1)2×104N(2)1×105Pa(3)2400N(4)8.1L3．[2013·天津塘沽区模拟]某小汽车的“经济耗油量“(90km/h)8L/100km”是指这辆汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油8L。(1)如图Z11－3所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。在图中O点画出汽车所受重力的示意图。(2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25km，汽车的效率为31.25%。求：汽车消耗的汽油及汽车的功率。(汽油热值3.2×107J/L)减小[答案](1)如图所示(2)2L2×104W4．阅读下列材料，并解答问题。“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷。如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？(g取10N/kg)[答案]3.0×104W50%5.2010年12月30日通车的湛徐高速使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”。今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点。汽车质量(包括车上的人和物品)为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧，g取10N/kg)。求：(1)汽车静止时对路面的压强。(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率。(3)若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少千克？[答案](1)2×105Pa(2)2.5×104W(3)2.5×108J18.12kg6．[2012·连云港]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”专用车的平均速度为80km/h，求从起点到终点的运行时间为多少分钟？(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分钟？(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3.2×107J，水的比热容c＝4.2×103J/(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)[答案](1)25.5min(2)25.5min(3)210L2×104kg(4)节省时间、节约能源、减少污染、环保、减少堵车等(写出任意两点即可)