氢能被视为未来的理想清洁能源。如果汽车发动机使用氢能源来工作
题目
氢能被视为未来的理想清洁能源。如果汽车发动机使用氢能源来工作,效率可以达到60%。若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N,则它从泰州行驶到上海:(q氢=1.4×l08J/kg;) (1)牵引力做的功是多少? (2)汽车需要的总能量是多少? (3)需要消耗的氢的质量是多少? |
所属题型:计算题 试题难度系数:中档
答案
(1)2.184×108J (2)3.64×108J (3)2.6kg |
考点梳理
初中三年级物理试题“氢能被视为未来的理想清洁能源。如果汽车发动机使用氢能源来工作”旨在考查同学们对 功的计算、 能量转移和能量转化、 密度公式的应用、 ……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
- 能量转移和能量转化
- 密度公式的应用
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:能量转移和能量转化
能量的转移:能量由一种形式转变为另一种形式,现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能,摩擦生热使机械能转化为内能)。
能量的转化:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体,如碰撞时,动能从一个物体转移到另一物体。另外,围着火炉烤火,内能从火炉转移到人体。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
常见能量转化形式
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
判断能量转化和转移的方法
1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零,因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。
2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功,能将系统的机械能进行转化或转移。例如,一对静摩擦力的功的总和总等于零,机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值,做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功,系统的机械不守恒。
考点名称:密度公式的应用
密度换算公式:
密度的公式:ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)
密度公式变化:m=ρV、V=m/ρ
正确理解密度公式:
理解密度公式时,要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况(判断正误):
(1)ρ一定时,m和V成正比;(因为ρ=m/V,ρ一定,m增大,V也增大,所以成正比)
(2)m一定时,ρ与V成反比;(因为m=ρv,m一定,v增大,ρ变小,所以成反比)
(3)V一定时,ρ与m成正比。
结合物理意义,三种情况只有(1)的说法正确,(2)(3)都是错误的。
因为同种物质的密度是一定的,它不随体积和质量的变化而变化,所以在理解物理公式时,不可能脱离物理事实,不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系。
常用气体密度换算:
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