一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2Kg.汽车

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题目

一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2Kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N,汽油的热值q=4.6×107J/Kg.问:
(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可).

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1)汽油完全燃烧释放的热量:Q=m2q=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J(3分)
汽油消耗的功率:p1=
Q
t
=
5.52×107J
600s
=9.2×104W

答:汽油消耗的功率为9.2×104W
(2)汽车在10min内通过的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×104m
汽车牵引力在10min内做的功W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J
汽车牵引力做功的功率P2=
W 
t
=
1.44×107J
600s
=2.4×104W
(3分)
答:汽车牵引力做功的功率为2.4×104W
(3)发现:汽车牵引力做功的功率小于消耗的功率.
原因包括:汽油没有完全燃烧;废气带走一部分热量;由于热传递损失一部分能量;克服摩擦消耗一部分能量等).(写出其中两条即可)(2分)

考点梳理

初中三年级物理试题“一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2Kg.汽车”旨在考查同学们对 功的计算 功率的计算 热量的计算 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。

  • 功的计算
  • 功率的计算
  • 热量的计算

考点名称:功的计算

功的定义:“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中,必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功,是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功:

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。

(2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。

功的计算公式:

在物理学中,把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功,功=力*力的方向上移动的距离,公式为(W=Fscosα)(初中阶段,力方向与位移方向的夹角为0,即α=0°,cos0°=1,所以W=Fs)。

国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

公式计算时常考注意点:

(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

功的工作原理:

使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论,对于任何机械都适用,表达式为Fl=Gh,f=G(h/l)。

考点名称:功率的计算

功率:单位时间里完成的,叫做功率,表示作功快慢程度的物理量,通常用P表示,故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率的计算公式

功率可分为电功率,力的功率等,故计算公式也有所不同。

电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I²R=(U²)/R