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九年级物理解答题一般
题目
可乐是很多青少年非常喜欢喝的饮料,如图所示是某品牌可乐的部分包装图,若某同学体重为500N500N.求:
(1)(1)该同学喝完一瓶可乐获得的能量相当于匀速爬楼多少米克服重力做的功?
(2)(2)若这些能量全部被初温为20C20^{\circ}\mathrm{C}、质量为2kg2kg的蓖麻油吸收,可使蓖麻油升温多少C^{\circ}\mathrm{C}?
(3)(3)这些能量相当于完全燃烧多少克汽油释放的热量?若某汽车的汽油机效率为45%45\%,在水平路面上匀速行驶时牵引力大小为6000N6000N,则这些能量可使该汽车在水平路面上匀速行驶多少米?[[此题中蓖麻油沸点是313C313^{\circ}\mathrm{C},c蓖麻油=1.8×103J/(kgC)c_{蓖麻油}=1.8\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right),q汽油=4.5×107J/kg]q_{汽油}=4.5\times 10^{7}J/kg]
知识点:控制变量法与探究性实验方案、比热容的概念、探究比热容的实验章节:未标注

答案与解析

答案

(1)由题可知每喝100mL100mL可乐可获180kJ180kJ的能量,即每喝1mL1mL可乐可获1800J1800J的能量,喝完一瓶可乐获得的能量:
Q=500mL×1800J/mL=9×105JQ=500mL\times 1800J/mL=9\times 10^{5}J
喝完一瓶可乐获得的能量相当于匀速爬楼克服重力做的功的高度:
h=WG=QG=9×105J500N=1800mh=\frac{W}{G}=\frac{Q}{G}=\frac{9×1{0}^{5}J}{500N}=1800m
(2)(2)蓖麻油升高的温度:
Δt=Qc蓖麻油m蓖麻油=9×105J1.8×103J/(kg•℃)×2kg=250C\Delta t=\frac{Q}{c_{蓖麻油}m_{蓖麻油}}=\frac{9×10^5J}{1.8×10^3J/(kg•℃)×2kg}=250^{\circ}\mathrm{C}

(3)(3)由题知,一瓶可乐获得的能量:Q=9×105JQ=9\times 10^{5}J
Q=mqQ_{放}=mq可得,汽油的质量:
m汽油=Qq汽油=9×105J4.5×107J/kg=0.02kg=20gm_{汽油}=\frac{Q}{{q}_{汽油}}=\frac{9×1{0}^{5}J}{4.5×1{0}^{7}J/kg}=0.02kg=20g
汽车匀速行驶,则汽车的牵引力:F=f=6000NF=f=6000N
由题知,牵引力所做的功:W0=45%×Q=45%×9×105J=4.05×105JW_{0}=45\%\times Q_{放}=45\%\times 9\times 10^{5}J=4.05\times 10^{5}J
W=FsW=Fs可得,汽车匀速行驶的距离:
s=W0F=4.05×105J6000N=67.5ms=\frac{{W}_{0}}{F}=\frac{4.05×1{0}^{5}J}{6000N}=67.5m
答:(1)该同学喝完一瓶可乐获得的能量相当于匀速爬楼1800m1800m克服重力做的功;
(2)(2)若这些能量全部被初温为20C20^{\circ}\mathrm{C},质量为2kg2kg的蓖麻油吸收,可使蓖麻油升温250C250^{\circ}\mathrm{C}
(3)(3)这些能量相当于完全燃烧20g20g汽油释放的热量;若某汽车的汽油机效率为45%45\%,在水平路面匀速行驶时牵引力大小为6000N6000N,则这些热量可使该汽车在该水平路面匀速行驶67.5m67.5m

解析

(1)由题可知每喝100mL100mL可乐可获180kJ180kJ的能量,即每喝1mL1mL可乐可获1800J1800J的能量,喝完一瓶可乐获得的能量:
Q=500mL×1800J/mL=9×105JQ=500mL\times 1800J/mL=9\times 10^{5}J
喝完一瓶可乐获得的能量相当于匀速爬楼克服重力做的功的高度:
h=WG=QG=9×105J500N=1800mh=\frac{W}{G}=\frac{Q}{G}=\frac{9×1{0}^{5}J}{500N}=1800m
(2)(2)蓖麻油升高的温度:
Δt=Qc蓖麻油m蓖麻油=9×105J1.8×103J/(kg•℃)×2kg=250C\Delta t=\frac{Q}{c_{蓖麻油}m_{蓖麻油}}=\frac{9×10^5J}{1.8×10^3J/(kg•℃)×2kg}=250^{\circ}\mathrm{C}

(3)(3)由题知,一瓶可乐获得的能量:Q=9×105JQ=9\times 10^{5}J
Q=mqQ_{放}=mq可得,汽油的质量:
m汽油=Qq汽油=9×105J4.5×107J/kg=0.02kg=20gm_{汽油}=\frac{Q}{{q}_{汽油}}=\frac{9×1{0}^{5}J}{4.5×1{0}^{7}J/kg}=0.02kg=20g
汽车匀速行驶,则汽车的牵引力:F=f=6000NF=f=6000N
由题知,牵引力所做的功:W0=45%×Q=45%×9×105J=4.05×105JW_{0}=45\%\times Q_{放}=45\%\times 9\times 10^{5}J=4.05\times 10^{5}J
W=FsW=Fs可得,汽车匀速行驶的距离:
s=W0F=4.05×105J6000N=67.5ms=\frac{{W}_{0}}{F}=\frac{4.05×1{0}^{5}J}{6000N}=67.5m
答:(1)该同学喝完一瓶可乐获得的能量相当于匀速爬楼1800m1800m克服重力做的功;
(2)(2)若这些能量全部被初温为20C20^{\circ}\mathrm{C},质量为2kg2kg的蓖麻油吸收,可使蓖麻油升温250C250^{\circ}\mathrm{C}
(3)(3)这些能量相当于完全燃烧20g20g汽油释放的热量;若某汽车的汽油机效率为45%45\%,在水平路面匀速行驶时牵引力大小为6000N6000N,则这些热量可使该汽车在该水平路面匀速行驶67.5m67.5m

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