半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷

日期: 2020-10-30
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半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷

考点一:用滑轮组提起重物


半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷


有用功:克服重物重力所做的功。即:W有 = G·h。

额外功(无用功):克服动滑轮和绳子重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。



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考点二:利用挖掘机搬运泥土


有用功:克服泥土重力所做的功。即:W有 = G·h。

额外功(无用功):克服抓斗和机臂重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。


名词解释:

(1)有用功(W有用):为达到我们目的而做的功;

(2)额外功( W额外):对我们没用但又不得不做的功;

(3)总功( W总):有用功与额外功的总和。


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考点三:分析利用机械做功时的功

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机械效率:

有用功跟总功的比值

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理解:

a:η常用百分数表示;

b:η小于100%;

c:η没有单位。 


名词解释:

1、功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量;

2、有用功在总功中所占的比例叫机械效率;

3、功率和机械效率是描述机械的两种不同性能,两者间没有必然联系。



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打个总结


名词解释:

有用功:有利用价值的功;

额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功;

总  功:动力对机械做的功。


机械效率(η)

定  义:有用功跟总功的比值.

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真题同步练习


1. 下列关于热学知识的说法,正确的是(  )

A、做功冲程是汽车获得动力               

B、烧开水是通过做功的方式增加水的内能

C、汽油机的效率可以达到100%            

D、端午粽子飘香,说明分子间存在引力


答案:A


解析

内燃机的工作过程有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功使汽车获得动力,故A正确;


改变内能的方式有做功和热传递,烧开水是通过热传递的方式增加水的内能,故B错误;


由于能量损失汽油机的效率不可能达到100%,故C错误;


分子在不停的做无规则的运动,端午粽子飘香,说明分子在不停地做无规则的运动,故D错误;故选A



2. 下列说法中正确的是    (    )

A.物体吸热时,温度不一定升高

B.擦黑板时粉尘飞舞,这是分子在运动

C.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能

D.高山上水在90℃就沸腾了,表明气压越大沸点越低


答案:A


解析

物体吸热时,温度不一定升高,如晶体的熔化、液体的沸腾过程,物体吸热,但温度保持不变,选项A是正确的;


分子是很小的,只有用电子显微镜才能观察到,B选项中擦黑板时粉尘飞舞,不是分子的运动,是错误的;


汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,选项C是错误的;


液面气压越大,液体的沸点越高,高山上水在90℃就沸腾了,表明气压越低沸点越低,选项D是错误的。


故本题正确选项是A。


3. 下图是汽油机的工作过程中一个工作循环的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )

A.半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷
B.半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷
C.半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷
D.半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷


答案:C



解析

本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;


判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功;”进行分析;


其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。

A、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;


B、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;


C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;


D、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意。


故选C。



4. 关于热机的效率,下列说法中正确的是( )

A.热机的效率可以等于1
B.燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功
C.减少热损失对提高热机效率无影响
D.设法利用废气的能量也不能提高热机效率


答案:A



解析

热机的效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.用来做有用功的那部分能量与废气带走的能量、散热消耗的能量、克服摩擦做功消耗的能量之和等于燃料完全燃烧释放的能量。据此分析选择。


A、热机工作时,不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,同时要散失大部分能量,所以热机效率一定小于1,故A错;


B、燃料完全燃烧放出的热量,一部分要用来克服机械部件间的摩擦做额外功,要散失大部分,所以不可能全部用来做功转化为机械能,故B正确;


C、减少热损失,可以减少额外功而提高热机效率,故C错;


D、设法利用废气的能量,可以增大有用功,在消耗燃料相同时,可以提高热机效率,故D错。


故选B.



5. 下表是××型小汽车的部分数据:


小汽车的质量2000kg

汽油的密度0.71×103kg/m3

100km耗油量10L

汽油的价格8.5元/L

求:

(1)若该小汽车行驶100km.则需耗油多少kg?( 1L=10-3m3)


(2)从某一时刻开始,小车受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示,小车的运动速度v与时间t的关系如下图所示.第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少?

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(3)某司机在高速路上飚车,当车速达到180km/h,发现汽车有漂浮感,及不平稳,不好控制,请你根据汽车的外型结构对这一现象做出合理的解释。


解析

(1)由表格数据可知,汽车行驶100km消耗的汽油的体积,利用密度公式求消耗汽油的质量;(2)从甲图上读出牵引力,从乙图上读出速度,根据P=Fv求出功率;(3)流体流速大的地方压强小、流速小的地方压强大,据此分析。


答案

(1)由表格数据可知,100km耗油量V=10L,汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3,
∵ρ=半期必备 | 初三物理考点分析——热机的效率!附:半期真题试卷
∴汽油的质量:
m汽油=ρV=0.71×103kg/m3×10×10-3m3=7.1kg;


(2)由甲图知,小车在第50s钟到100s钟内匀速行驶,牵引力F=8×104N,
由乙图知,车的速度是v=0.5m/s,
车牵引力的功率:P=Fv=8×108N×0.5m/s=4×104W.


(3)汽车超速时,其上表面流速快,压强小,下面的流速慢,压强大,产生向上的升力,使得汽车有漂浮感,极不平稳,不好控制。


答:

(1)若该小汽车行驶100km,需耗油7.1kg;
(2)第50s钟到100s钟内牵引力的功率为4×104W;
(3)汽车超速时,其上表面流速快,压强小,下面的流速慢,压强大,产生向上的升力,使得汽车有漂浮感,极不平稳,不好控制。


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