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九年级物理填空题一般
题目
阅读短文,回答问题.
混合动力汽车如图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车.启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量.测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h50km/h的速度匀速行驶1h1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg10kg,蓄电池储存的能量由最大值的60%60\%增大至最大值.该车行驶时所受阻力ff和车速vv的关系如图乙所示.蓄电池储存的最大能量为1.0×108J1.0\times 10^{8}J,蓄电池额定功率为25kW25kW.（汽油的热值为4.6×107J/kg)4.6\times 10^{7}J/kg)

(1)(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,汽油机工作时,实现内能转化为机械能的是______冲程,若飞轮转速是1800r/min⁡1800r/\min,则每秒完成______个工作循环.
(2)(2)下列说法错误的是______.
AA.行驶过程中轮胎发热,轮胎内能一定增大
BB.汽车冷却系统用水来冷却,这是利用水的比热容大
CC.使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力
DD.汽车设计为流线型,则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
(3)(3)在此测试过程中,该车牵引力做的功是______JJ.在交通运输中,常用"客运效率"来反映交通工具的某项效能,"客运效率"指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积,即客运效率=人数×路程消耗能量=\frac{人数×路程}{消耗能量}.11人骑电动自行车,每消耗106J10^{6}J的能量可行驶20km20km,则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有22人）的客运效率之比是______.
(4)(4)测试过程中该车内燃机能量转化效率为______(结果精确到0.1%)0.1\%).若内燃机不工作,车内蓄电池输出能量,该车能否保持50km/h50km/h的速度匀速行驶??______
(5)(5)该车制动减速的过程中,机械能转化为电能和内能,当该车在平直轨道上制动减速时,转化的电能W1W_{1}与内能W2W_{2}之比为9:169:16,如图丙是机械能的变化量ΔW\Delta W与速度变化量Δv\Delta v的关系图像,若该车从22m/s22m/s开始减速,转化的电能为3.6×104J3.6\times 10^{4}J,则该车的速度将会减小到______m/sm/s.
知识点：热机的效率II、能量转化或转移现象的分析章节：第11章 热和能 / 11.6 能量的转化和守恒

答案与解析

答案

（1）汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程；
由飞轮转速为1800r/min⁡1800r/\min可知，飞轮1s1s转动3030圈；四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转动22圈，故每秒完成1515个工作循环；
(2)A(2)A、行驶过程中地面对轮胎的摩擦力对轮胎做功使轮胎发热，轮胎的内能一定增大，故AA正确；
BB、汽车冷却系统用水来冷却发动机，这是因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，故BB正确；
CC、自行车对地面的压力，其实质是一种弹力，是由于轮胎形变而产生的，根据力的作用是相互的可知，使轮胎形变的力是地面对轮胎的支持力，故CC错误；
DD、汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，即上方空气流速大、压强小，而下方空气流速小、压强大，汽车在压强差下产生向上的升力，使汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力，因此该种汽车在高速行驶时对路面的压力会比静止时偏小，故DD正确；
故选：CC；
(3)(3)测试中车以50km/h50km/h匀速运动时，阻力是2000N2000N，由于牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则F=f=2000NF=f=2000N，汽车行驶的路程：
s=vt=50km/h×1h=50km=5×104ms=vt=50km/h\times 1h=50km=5\times 10^{4}m，
牵引力做功：W1=Fs=2000N×5×104m=1×108JW_{1}=Fs=2000N\times 5\times 10^{4}m=1\times 10^{8}J；
根据题意可得，电动自行车的客运效率：
η1=1×30km106J=3×10−5km/J\eta _{1}=\frac{1×30km}{1{0}^{6}J}=3\times 10^{-5}km/J，
汽车的客运效率：
η2=2×50km4.6×107J/kg×10kg=14.6×106km/J\eta _{2}=\frac{2×50km}{4.6×1{0}^{7}J/kg×10kg}=\frac{1}{4.6×1{0}^{6}}km/J，
则η1\eta _{1}：η2=3×10−5km/J\eta _{2}=3\times 10^{-5}km/J：14.6×106km/J=138:1\frac{1}{4.6×1{0}^{6}}km/J=138:1；
(4)(4)蓄电池储存的能量：
W2=1.0×108J−1.0×108J×60%=4×107JW_{2}=1.0\times 10^{8}J-1.0\times 10^{8}J\times 60\%=4\times 10^{7}J，
内燃机输出的有用能量：
W有=W1+W2=1×108J+4×107J=1.4×108JW_{有}=W_{1}+W_{2}=1\times 10^{8}J+4\times 10^{7}J=1.4\times 10^{8}J，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108JQ_{放}=mq=10kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=4.6\times 10^{8}J；
η=W有Q放×100%=1.4×108J4.6×108J×100%≈30.4%\eta =\frac{W_有}{Q_放}\times 100\%=\frac{1.4×10^8J}{4.6×10^8J}\times 100\%\approx 30.4\%；
由P=Wt=Fst=FvP=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv得，汽车的速度：
v=PF=25×103W2000N=12.5m/s=45km/h<50km/hv=\frac{P}{F}=\frac{25×10^3W}{2000N}=12.5m/s=45km/h \lt 50km/h，
故内燃机不工作该车不能保持50km/h50km/h的速度匀速行驶；
(5)(5)由W1W2=916\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}=\frac{9}{16}，可得，转化的内能W2=169W1=169×3.6×104J=6.4×104JW_{2}=\frac{16}{9}W_{1}=\frac{16}{9}\times 3.6\times 10^{4}J=6.4\times 10^{4}J，
则减小的机械能：ΔW=W1+W2=3.6×104J+6.4×104J=1×105J\Delta W=W_{1}+W_{2}=3.6\times 10^{4}J+6.4\times 10^{4}J=1\times 10^{5}J，
由图丙可知，列车减小的速度为10m/s10m/s，
则列车的速度将会减小到22m/s−10m/s=12m/s22m/s-10m/s=12m/s。
故答案为：（1）做功；1515，(2)C\left(2\right)C，(3)1×108\left(3\right)1\times 10^{8}；138:1138:1，(4)30.4%\left(4\right)30.4\%；不能；(5)12\left(5\right)12。

解析

（1）汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程；
由飞轮转速为1800r/min⁡1800r/\min可知，飞轮1s1s转动3030圈；四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转动22圈，故每秒完成1515个工作循环；
(2)A(2)A、行驶过程中地面对轮胎的摩擦力对轮胎做功使轮胎发热，轮胎的内能一定增大，故AA正确；
BB、汽车冷却系统用水来冷却发动机，这是因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，故BB正确；
CC、自行车对地面的压力，其实质是一种弹力，是由于轮胎形变而产生的，根据力的作用是相互的可知，使轮胎形变的力是地面对轮胎的支持力，故CC错误；
DD、汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，即上方空气流速大、压强小，而下方空气流速小、压强大，汽车在压强差下产生向上的升力，使汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力，因此该种汽车在高速行驶时对路面的压力会比静止时偏小，故DD正确；
故选：CC；
(3)(3)测试中车以50km/h50km/h匀速运动时，阻力是2000N2000N，由于牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则F=f=2000NF=f=2000N，汽车行驶的路程：
s=vt=50km/h×1h=50km=5×104ms=vt=50km/h\times 1h=50km=5\times 10^{4}m，
牵引力做功：W1=Fs=2000N×5×104m=1×108JW_{1}=Fs=2000N\times 5\times 10^{4}m=1\times 10^{8}J；
根据题意可得，电动自行车的客运效率：
η1=1×30km106J=3×10−5km/J\eta _{1}=\frac{1×30km}{1{0}^{6}J}=3\times 10^{-5}km/J，
汽车的客运效率：
η2=2×50km4.6×107J/kg×10kg=14.6×106km/J\eta _{2}=\frac{2×50km}{4.6×1{0}^{7}J/kg×10kg}=\frac{1}{4.6×1{0}^{6}}km/J，
则η1\eta _{1}：η2=3×10−5km/J\eta _{2}=3\times 10^{-5}km/J：14.6×106km/J=138:1\frac{1}{4.6×1{0}^{6}}km/J=138:1；
(4)(4)蓄电池储存的能量：
W2=1.0×108J−1.0×108J×60%=4×107JW_{2}=1.0\times 10^{8}J-1.0\times 10^{8}J\times 60\%=4\times 10^{7}J，
内燃机输出的有用能量：
W有=W1+W2=1×108J+4×107J=1.4×108JW_{有}=W_{1}+W_{2}=1\times 10^{8}J+4\times 10^{7}J=1.4\times 10^{8}J，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108JQ_{放}=mq=10kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=4.6\times 10^{8}J；
η=W有Q放×100%=1.4×108J4.6×108J×100%≈30.4%\eta =\frac{W_有}{Q_放}\times 100\%=\frac{1.4×10^8J}{4.6×10^8J}\times 100\%\approx 30.4\%；
由P=Wt=Fst=FvP=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv得，汽车的速度：
v=PF=25×103W2000N=12.5m/s=45km/h<50km/hv=\frac{P}{F}=\frac{25×10^3W}{2000N}=12.5m/s=45km/h \lt 50km/h，
故内燃机不工作该车不能保持50km/h50km/h的速度匀速行驶；
(5)(5)由W1W2=916\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}=\frac{9}{16}，可得，转化的内能W2=169W1=169×3.6×104J=6.4×104JW_{2}=\frac{16}{9}W_{1}=\frac{16}{9}\times 3.6\times 10^{4}J=6.4\times 10^{4}J，
则减小的机械能：ΔW=W1+W2=3.6×104J+6.4×104J=1×105J\Delta W=W_{1}+W_{2}=3.6\times 10^{4}J+6.4\times 10^{4}J=1\times 10^{5}J，
由图丙可知，列车减小的速度为10m/s10m/s，
则列车的速度将会减小到22m/s−10m/s=12m/s22m/s-10m/s=12m/s。
故答案为：（1）做功；1515，(2)C\left(2\right)C，(3)1×108\left(3\right)1\times 10^{8}；138:1138:1，(4)30.4%\left(4\right)30.4\%；不能；(5)12\left(5\right)12。

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