第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能知識梳理【知識梳理】1機(jī)械能 A.能 a.定義 在物理學(xué)中，把物體做功的本領(lǐng)叫做能 物體能做多少功，它就具有多少能具有能的物體不一定做功能是一個狀態(tài)量 b單位 在國際單位制中，能的單位與功的單位一樣是焦耳 B.機(jī)械能 a.動能 i定義 物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能 ii決定因素 質(zhì)量和速度運(yùn)動的物體速度越大，質(zhì)量越大，它具有的動能就越多 式中的是相對速度，一般以地面為參照物 b重力勢能 i定義 物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能 ii決定因素 質(zhì)量和高度物體被舉得越高，質(zhì)量越大，它具有的重力勢能就越多Ep=mgh 式中的h是相對高度，一般從地面豎直向上量 c.彈性勢能 i定義 物體由于發(fā)生彈性形變(外力撤消后完全恢復(fù)原來形狀的形變)而具有的能叫做彈性勢能 ii決定因素 彈性強(qiáng)弱和形變大小彈性物體的彈性越強(qiáng)，形變越大，它具有的彈性勢能就越多 d機(jī)械能 動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能 某物體在某狀態(tài)下所具有的機(jī)械能，等于該狀態(tài)下該物體所具有的動能和勢能之和 e.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒 物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化的過程中，若沒有摩擦等阻力，機(jī)械能的總量保持不變；若有摩擦等阻力，機(jī)械能的總量減少 2內(nèi)能 A.定義 物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動 物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能 嚴(yán)格地說，內(nèi)能還應(yīng)包括分子內(nèi)部所具有的能，比如核能 B.決定因素 物體的質(zhì)量、溫度、體積、物態(tài)、物質(zhì)種類等 說明：內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別 內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能，它們的決定因素不同：內(nèi)能的決定因素如上所述，機(jī)械能是指整個物體所具有的動能和勢能的總和，它由物體的質(zhì)量、速度、高度(或形變)等因素決定內(nèi)能和機(jī)械能兩者互不包含：一個物體在某一狀態(tài)下可能同時(shí)具有機(jī)械能和內(nèi)能，也可能機(jī)械能為零，但內(nèi)能一定不為零 C.改變物體內(nèi)能的兩種方式一熱傳遞和做功 a.熱傳遞 只要物體間或同一物體的不同部分間存在著溫度差，就會發(fā)生熱傳遞熱從高溫物體傳到低溫物體，或從物體的高溫部分傳到低溫部分，直到溫度相等(熱平衡)時(shí)為止 熱傳遞的三種方式： i傳導(dǎo) 熱從物體的高溫部分沿著物體傳到低溫部分叫做傳導(dǎo)它的特征是熱沿著物體傳遞，而傳導(dǎo)熱的物體本身并沒有發(fā)生流動固體中的熱傳遞以傳導(dǎo)方式為主 善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的良導(dǎo)體，如各種金屬，其中最善于傳導(dǎo)熱的是銀，其次是銅和鋁不善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的不良導(dǎo)體，如瓷、紙、木頭、玻璃、皮革、棉花、石棉等，液體(除水銀外)都不善于傳導(dǎo)熱，氣體比液體更不善于傳導(dǎo)熱 ii對流 靠液體或氣體的流動來傳遞熱的方式叫做對流它的特征是靠物質(zhì)的流動來傳熱，因此對流是液體和氣體特有的熱傳遞方式 當(dāng)發(fā)生對流時(shí)，密度小的物質(zhì)上升，密度大的物質(zhì)下降，即只有在上部物質(zhì)密度大于下部物質(zhì)密度時(shí)才會產(chǎn)生對流因此用對流的方式對物體加熱時(shí)，熱源應(yīng)放在被加熱物體的下方，而用致冷物對物體冷卻時(shí)，應(yīng)將致冷物置于被冷卻物體的上方 iii.輻射 熱由物體以電磁波的形式直接向外射出去叫做輻射它的特征是不需要介質(zhì)，可在真空中進(jìn)行太陽的熱就是通過輻射的方式傳給地球的 物體吸收(輻射)熱的本領(lǐng)與它的溫度高低、表面積大小和表面顏色深淺有關(guān)，物體溫度越低(高)、表面積越大、表面顏色越深，越有利于吸收(輻射)熱 利用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能改變的多少可用傳遞的熱量來量度 在沒有做功的條件下，物體放熱，其內(nèi)能減少；物體吸熱，其內(nèi)能增加 b做功 利用做功的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化，內(nèi)能改變的多少可用做功的多少來量度 在不發(fā)生熱傳遞的條件下，物體對外做功，其內(nèi)能減少；外界對物體做功，其內(nèi)能增加 做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的 D內(nèi)能的利用 利用內(nèi)能來直接加熱物體和利用內(nèi)能來做功 3熱量 A.定義 在物理學(xué)中，把物體在熱傳遞過程中放出或吸收能量的多少叫做熱量用字母Q表示 熱量是一個過程量離開了熱傳遞過程，說一個物體含有多少熱量是沒有意義的 B.單位 在國際單位制中，熱量的單位與功和能的單位相同，都是焦耳(J) C.物體狀態(tài)未變、溫度改變過程中的吸、放熱 i物體溫度升高時(shí)吸收的熱量 ii物體溫度降低時(shí)放出的熱量 公式中的t表示物體的末溫、t0表示物體的初溫、t表示物體溫度的變化值由公式變形可得：，對于混合物 D物態(tài)變化過程中的吸、放熱 i熔化熱與凝固熱 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)(晶體)，在熔點(diǎn)時(shí)從固態(tài)完全熔化成同溫度的液態(tài)時(shí)，所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的熔化熱，用字母表示定義式： 在國際單位制中，熔化熱的單位是焦千克(Jkg) 物質(zhì)在凝固時(shí)要放出熱量，這叫凝固熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同一物質(zhì)的凝固熱與熔化熱相同 ii汽化熱與液化熱 單位質(zhì)量的某種液體，完全變成同溫度的氣體時(shí)所需要吸收的熱量，叫做這種物質(zhì)的汽化熱，用字母L表示 定義式：L=Q/m . 在國際單位制中，汽化熱的單位是焦千克(Jkg) 物質(zhì)在液化時(shí)要放出熱量，這叫液化熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同一物質(zhì)的液化熱與汽化熱相同同種物質(zhì)溫度升高時(shí)，汽化熱減小 iii升華熱與凝華熱 單位質(zhì)量的固態(tài)物質(zhì)升華時(shí)，所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的升華熱物質(zhì)在凝華時(shí)要放出熱量，這叫凝華熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同種物質(zhì)的凝華熱等于升華熱，且等于相同條件下，它的汽化熱和熔化熱之和 E熱平衡方程 原來溫度不同的物體，經(jīng)過熱傳遞而變得溫度相同，即達(dá)到了熱平衡狀態(tài) 高、低溫物體組成的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行熱傳遞的過程中，若與外界不發(fā)生熱交換，則Q放=Q吸；若與外界發(fā)生了熱交換，則Q放=Q吸+Q損 熱平衡方程在整個熱傳遞過程中的任一階段都成立，并不是只有達(dá)到熱平衡時(shí)才成立其實(shí)質(zhì)是能量守恒 4燃料的熱值 A.物理意義 熱值是表示燃料燃燒時(shí)釋放熱量多少的物理量 B.定義 單位質(zhì)量(或單位體積)的某種燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量叫做這種燃料的熱值用字母q表示 熱值是燃料的一種屬性，它的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量(或體積)、是否燃燒以及燃燒的程度均無關(guān) C.單位 在國際單位制中，固體和液體燃料熱值的單位是焦千克(Jkg)，氣體燃料熱值的單位是焦米3(Jm3) D質(zhì)量為m千克(或體積為V米3)的燃料完全燃燒放出的熱量Q=qm或Q=qV 說明：溫度、內(nèi)能、熱量及它們之間的關(guān)系 從微觀角度看，溫度反映了在某一狀態(tài)下，物體內(nèi)部分子做無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度，一個物體的溫度越高，它內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動就越劇烈，溫度是一個狀態(tài)量內(nèi)能是物體內(nèi)部所具有的能量，一切物體都具有內(nèi)能，內(nèi)能也是一個狀態(tài)量對于同一個物體，它的溫度變化可以反映出其內(nèi)能的變化：溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小但對于不同的物體，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，這是因?yàn)閮?nèi)能的大小不僅僅由溫度決定熱量是在熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能的多少，它是一個過程量在熱傳遞過程中被傳遞的是熱量而不是溫度當(dāng)物體吸、放熱時(shí)，其內(nèi)能發(fā)生變化，但溫度不一定改變，如晶體的熔化和凝固、液體的沸騰等過程物體內(nèi)能的改變不一定由熱傳遞造成，因?yàn)楦淖兾矬w內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞5熱機(jī)A.所有熱機(jī)的共同特點(diǎn) 將燃料燃燒時(shí)獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B內(nèi)燃機(jī) i定義 燃料直接在氣缸內(nèi)燃燒而推動活塞做功的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī) ii工作原理 內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在四個沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉Γ溆嗳齻€沖程叫做輔助沖程，都是依靠飛輪的慣性帶動曲軸完成的 在內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)中，活塞共來回兩次，曲軸共轉(zhuǎn)動兩周 C.熱機(jī)的效率 i能量損耗的原因 燃料不可能充分燃燒；熱機(jī)部件散熱損耗部分內(nèi)能；克服機(jī)件之間的摩擦做功要損耗部分內(nèi)能；廢氣帶走部分內(nèi)能 ii熱機(jī)的效率 在熱機(jī)里，用來做有用功的那部分能量跟燃料完全燃燒所獲得的能量之比，叫做熱機(jī)的效率 式中 iii提高熱機(jī)效率的主要途徑：在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上不斷改進(jìn)和革新，以減少各種能量損失；在使用時(shí)注意保養(yǎng)，例如加潤滑劑以保證良好的潤滑，以減小摩擦，合理調(diào)整運(yùn)動零部件之間的間隙，以減小摩擦和防止漏氣；充分利用廢氣帶走的內(nèi)能 D兩種內(nèi)燃機(jī)的不同點(diǎn)機(jī) 種項(xiàng) 目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu) 造有火花塞，無噴油嘴有噴油嘴，無火花塞燃 料汽油柴油吸氣沖程中吸進(jìn)的物質(zhì)汽油和空氣的燃料混合物空氣壓縮沖程末氣缸內(nèi)的溫度250300500700點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式做功沖程開始時(shí)燃?xì)獾膲簭?qiáng)3×1065×106 Pa5×106107 Pa效 率20302840主要用途汽車、摩托車等拖拉機(jī)、坦克、輪船、內(nèi)燃機(jī)車、載重汽車等 柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高的主要原因是：在做功沖程中，柴油機(jī)氣缸內(nèi)燃?xì)獾膲簭?qiáng)較大 E環(huán)境保護(hù) 煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能，但同時(shí)也造成環(huán)境污染污染環(huán)境主要有以下幾個方面：(1)燃燒生成有害氣體；(2)燃燒排放大量煙塵、廢氣；(3)內(nèi)燃機(jī)的噪聲 保護(hù)環(huán)境的途徑：(1)改進(jìn)燃燒設(shè)備；(2)加消塵除塵裝置；(3)集中供熱，提高燃燒率；(4)普及推廣氣體燃料【典例剖析】1. 兩個相同的籃球，表面潮濕，從不同高度自由落至同一地面，留下的印跡如圖所示關(guān)于初始時(shí)籃球的重力勢能，下列說法正確的是 ( )A. 落在a處的大 B.落在b處的大 C. 兩個一樣大 D無法比較大小2. 如圖所示，同一物體分別從三個不同斜面PA、PB、PC的頂端由靜止滑下，已知物體在三個斜面上下滑時(shí)受到的摩擦力均為f(f>0)當(dāng)物體從斜面頂端P滑到底端A或B或C時(shí)，速度分別為1、2、3，則 ( ) D. 不能確定3. 學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)(如圖所示)一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，c點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，在小石塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是A.小石塊動能一直在增加 B.小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C.小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，橡皮筋具有彈性勢能 D.小石塊到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，動能為零4. 一個光滑圓管軌道固定在豎直平面內(nèi)，AB是圓管的一條水平直徑，如圖所示，從A點(diǎn)以相同大小的速度同時(shí)向上、下拋出甲、乙兩個小球，那么 ( )A.甲先到B點(diǎn) B.乙先到B點(diǎn) C.兩球同時(shí)到達(dá)B點(diǎn) D無法確定哪個球先到達(dá)B點(diǎn)5. 分析下列幾種現(xiàn)象中溫度變化的原因，其中一種與其他三種不同，它應(yīng)該是( )A. 開啤酒蓋瞬間，瓶口的二氧化碳?xì)怏w溫度會降低B. 化妝品或殺蟲劑之類的自動噴劑，當(dāng)噴了一會兒，罐身溫度會降低C. 用打氣筒打氣了，過了一會兒就感到筒身發(fā)熱D夏天，用嘴向手背快速吹氣，會感到?jīng)鲆?. 如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞，可以看到硝化棉燃燒起來，放手后活塞被彈起(1)活塞壓縮筒內(nèi)氣體做功是將 能轉(zhuǎn)化 能(2)請?jiān)陬}目中找一現(xiàn)象并簡述原因現(xiàn)象： ；原因： 7. 如圖甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖，從節(jié)能角度看，你認(rèn)為哪一種更合理?請簡要說明理由8. 有一堆從河中撈出的濕砂子，測得其比熱為l.2×103J(kg·)已知干砂子的比熱為0.9×103J(kg·)，則按質(zhì)量說，這堆砂子含水的百分比是多少?9. 質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩個物體，先把甲放在一杯冷水中，熱平衡后水的溫度升高了t；把甲取出后再立即把乙放入此杯水中，熱平衡后水溫又升高了t若忽略熱損失，甲、乙兩種物質(zhì)的比熱哪個大?請加以論證說明車 型某品牌轎車測試道路標(biāo)準(zhǔn)水平國道測試距離100 km測試速度80 kmh勻速行駛整車質(zhì)量900 kg消耗汽油9 L受到阻力整車重的0.08倍10. 近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，各種新型汽車不斷投放市場以下是我國某品牌轎車的測試報(bào)告 (1)汽油的熱值q=3.3×107JL，燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示燃料的體積請計(jì)算該品牌轎車在測試過程中，汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)牽引轎車前進(jìn)的能量的效率(g取10 Nkg)(2)近年來，我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由l0體積的乙醇與90體積的汽油混合而成，已知乙醇的熱值q=2.4×107JL，設(shè)混合后總體積不變，請計(jì)算乙醇汽油的熱值為多少焦每升(3)乙醇，俗稱酒精推廣使用乙醇汽油，有何積極意義?(請寫出一點(diǎn))型 號8813流 量330 m3h揚(yáng) 程12 m質(zhì) 量111 kg效 率8011. 有一臺水泵的銘牌如附表所示：(1)水泵連續(xù)正常工作5 h，所做的有用功為多少焦？(2)此水泵總功率是多少千瓦?(3)如果該水泵的動力由一臺柴油機(jī)提供，并假設(shè)柴油完全燃燒所釋放的內(nèi)能有40轉(zhuǎn)化為水泵軸的機(jī)械能，則每小時(shí)要消耗多少柴油?(柴油熱值3×107Jkg，g取10 Nkg)12. 一單缸汽油機(jī)的飛輪每分鐘轉(zhuǎn)600 r，設(shè)做功沖程中燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng)保持為5×105Pa不變，活塞行程為0.2 m，活塞的面積為100cm2求汽油機(jī)的功率13. 如圖所示，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚池中要求在30 min內(nèi)至少向養(yǎng)魚池輸水120 m3，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個需要解決的問題交給了科技小組(1)A、B處各有一個平臺，離心泵應(yīng)放在什么位置，請說明理由(2)如果某型號離心式水泵的揚(yáng)程為l5 m，功率為l7 kW，效率為06，試通過計(jì)算說明這臺水泵是否滿足東湖中學(xué)的需求?(3)為了節(jié)約資金，有人提出全部采購比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?并說出你的正確答案型 號CWNG 0.7-8060-ACWNG1.O5-8060-ACWNG1.4-8060-A功率MW( )1.051.4容水量t33.54耗煤量(kg·h1)145( )290外型尺寸m32.7×1.5×23O×1.5×2.93.O×1.9×2.9煙囪尺寸300×15000350×15000400×15 000熱效率757575出水溫度808080回水溫度606060總重量t57.59運(yùn)行壓力常壓常壓常壓供暖面積m26 000( )12 000循環(huán)水量(m3·h1)( )456014. 下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表 CWNG系列三種鍋爐主要技術(shù)參數(shù) 已知水的比熱容為4.2×103J(kg·)，假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒請根據(jù)上表回答以下問題：(1)根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請?jiān)诒砀裰械乃膫€( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)(2)按表格中的出水溫度和回水溫度，計(jì)算CWNGl05-8060-A型鍋爐每小時(shí)向住宅內(nèi)釋放的熱量是多少(3)根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃煤的熱值為多少15. 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?yōu)榱颂骄课矬w的動能跟質(zhì)量和速度的關(guān)系，他們用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，撞到一個在水平面上放置的小木塊上，能將木塊撞出一段距離，木塊被撞的越遠(yuǎn)，表示鋼球的動能越大同學(xué)們進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)，第一組實(shí)驗(yàn)是將質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度滾下，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表一第二組實(shí)驗(yàn)是將質(zhì)量相同的鋼球從斜面上不同的高度滾下，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表二 表一(鋼球撞擊木塊時(shí)的速度v=5cms) 表二(質(zhì)量為=10g 的鋼球)(1)在進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓鋼球從不同高度滾下，其目的是為了 (2)分析表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是 .(3)分析表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是 .(4)在整理儀器過程中，愛動腦筋的小麗提出了一個新問題：質(zhì)量和速度這兩個因素對動能大小的影響程度一樣嗎?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們又馬上對表一和表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析，由實(shí)驗(yàn)序號2和5的數(shù)據(jù)得出了結(jié)論：對物體動能大小影響較大的因素是 實(shí)驗(yàn)序號鋼球質(zhì)量(g)木塊被撞出的距離(cm)11062201233018實(shí)驗(yàn)序號鋼球撞擊木塊時(shí)的速度(cms)木塊被撞出的距離(cm)456510246155416. 小明從電影中看到，古代將軍用力把鐵弓拉滿后，能將箭射得很遠(yuǎn)，聯(lián)想到自己玩耍的竹弓，即使拉得很滿，也只能將箭射得很近請你分析以上現(xiàn)象，提出一個值得探究的問題，并簡述探究的方法(1)你提出的探究問題是 (2)你探究的方法是 17. 用打氣筒給自行車充氣，打氣筒會發(fā)熱，產(chǎn)生這種現(xiàn)象有兩種可能原因：(1)活塞與筒壁摩擦發(fā)熱；(2)活塞壓縮氣體使氣體溫度升高，然后氣體傳熱給筒壁使其溫度升高 到底哪一種原因是主要的?請?jiān)O(shè)計(jì)一個解決該問題的實(shí)驗(yàn)方案18. 有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴，這不僅能節(jié)省能源，而且很方便李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小也就是說，太陽光垂直照射地球表面時(shí)，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的能量是多少實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，曬水箱內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開口并蓋有透明玻璃板 在估測之前要首先弄清，透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽光反射到墻上的同一個地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多(1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時(shí)做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?(2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟(3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價(jià)【自主訓(xùn)練】一、填空題1. 下圖表示撐桿跳高運(yùn)動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是：(1)助跑階段，運(yùn)動員消耗體內(nèi)的化學(xué)能 (填“大于”、“小于或“等于”)運(yùn)動員和撐桿獲得的動能(2)撐桿起跳階段，運(yùn)動員的 能增加(3)運(yùn)動員越過橫桿后，運(yùn)動員將 能轉(zhuǎn)化 能2. 如圖所示，從斜面上滾下來的小球，接觸彈簧后，將彈簧壓縮至最短在這一過程中，小球的 能轉(zhuǎn)化為 能，又轉(zhuǎn)化為彈簧的 能3. 我國“神舟六號”飛船飛行的橢圓軌道，近地點(diǎn)200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)347公里飛船從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，飛船的速度 ，勢能 (兩空均填“增大”、“減小”或“不變”)；兩名航天員躺在座椅上，以飛船為參照物，則兩名航天員是 的4. 用比熱為130.2J(kg·)的鉛粉和比熱為390.6J(kg·)的銅粉相混合在一起，混合后的比熱為260.4J(kg·)，那么鉛粉和銅粉的質(zhì)量之比為 5. 已知鉛的比熱是130 J(k9·)，密度是11.3×103kgm3，銅的比熱容是390J(kg·)，密度是8.9×103kgm3，把鉛塊和銅塊放在同一燒杯中加熱如果它們的質(zhì)量相同，則它們吸收的熱量之比是 ；若它們的體積相同，則它們吸收的熱量之比是 6. 在完全隔熱的裝置內(nèi)，用同一熱源給100g水和100g油分別加熱其溫度變化隨加熱時(shí)問變化關(guān)系如圖所示，l00g水每分鐘吸熱 J，100g油每分鐘吸熱 J，油的比熱容是 J(kg·)7. 晴天時(shí)，若在垂直于陽光的表面上能接受到的熱輻射為1.2×103J(m2·s)現(xiàn)有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的40用來升高水溫如果該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1 m2，晴天曬了1 h，其水箱中50 kg水的溫度最多能升高 水的比熱容為4.2×103J(kg·)8. “東坡米線”是黃州特色小吃制作的第一步是熬湯：在鍋中放入水和雞，用大火將水煮至沸騰，然后轉(zhuǎn)用小火烹煮不斷給沸騰中的湯加熱，湯的溫度將 再將以下食料一起上桌：一碗熱湯，上面浮著一層油；一碟切成薄片的鮮肉；一碗已煮熟的米線食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加入米線碗中油層的作用是 現(xiàn)有以下資料：湯的質(zhì)量l.4，初溫97，比熱容為4.2×l03J(kg·)；肉的初溫22，比熱容為3.5×103J(kg·)基于健康緣故，肉必須最少加熱至82在湯中最多可以放入 kg肉(不計(jì)熱損失)9. 現(xiàn)有三種不同的液體A、B、C，它們的初溫分別為15、25、35將A、B混合時(shí)，其平衡溫度為21；將B、C混合時(shí)，其平衡溫度為32那么將A、C混合后的平衡溫度將為 10. 汽油機(jī)的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成其中在做功部程中燃?xì)鈱钊龉?，?shí)現(xiàn) 能向 能的轉(zhuǎn)化如圖表示的是汽油機(jī)的 沖程(填沖程的名稱)11. 國產(chǎn)l65型單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸直徑為65 mm，活塞沖程長為55 mm，滿負(fù)荷工作時(shí)，燃?xì)馄骄鶋簭?qiáng)為9.58×105 Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為l 500 rrain，則該汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)的功率為 W不計(jì)摩擦損失，如果滿負(fù)荷工作時(shí)每分鐘消耗l5g汽油，這種汽油機(jī)的效率為 (q汽油=4.6×107 Jkg)二、選擇題12. 如圖所示為一高山的等高線圖，某登山運(yùn)動員從A點(diǎn)到8點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是( )A. 運(yùn)動員的體重變大B運(yùn)動員的重力勢能減小C運(yùn)動員燒水時(shí)，水的沸點(diǎn)升高D運(yùn)動員攜帶的氣壓計(jì)的示數(shù)減小13. “神舟五號”飛船的返回艙曾在我市平湖展出據(jù)介紹，返回艙返回地面時(shí)，在距地面1.2 m高處，反沖發(fā)動機(jī)向地面噴火，使飛船進(jìn)一步減速；返回艙落地時(shí)，堅(jiān)固的艙體發(fā)生了一些凹陷；落地處形成了一個很大的坑；艙體表面燒得紅紅的下列對返回艙著落過程的一些說法，不合理的是 ( )A. 發(fā)動機(jī)向地面噴火使艙體減速，說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)B. 堅(jiān)固的艙體發(fā)生凹陷，說明了速度越大慣性越大C. 落地處形成的大坑說明了力能使物體發(fā)生形變D艙體表面燒得紅紅的，是因?yàn)槟Σ辽鸁?4. 如圖，為探究能量轉(zhuǎn)化，小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐，兩端分別固定在罐蓋和罐底上實(shí)驗(yàn)裝置做好后讓它從不太陡的斜面上滾下，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被鐵塊卷緊了，接著鐵罐居然能從斜面底部自動滾上去!以下有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的判斷，正確的有 ( )A. 鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B. 鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能C. 鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能15. 如圖所示，圖中速度口的方向是小強(qiáng)同學(xué)在體育中考“原地?cái)S實(shí)心球"項(xiàng)目測試中球出手時(shí)的飛行方向?qū)那虺鍪值铰涞氐倪^程，下面關(guān)于機(jī)械能的一些說法中正確的是(空氣阻力忽略不計(jì)) ( )A. 球出手時(shí)動能最大 B. 球出手時(shí)勢能最大C. 球落地時(shí)機(jī)械能最大D. 球的機(jī)械能保持不變16. 如圖所示，在滑輪組下掛兩物體，甲為實(shí)心鐵塊，乙為實(shí)心鋁塊，當(dāng)它們都浸沒在水中時(shí)，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)若迅速移去盛水容器，則甲、乙兩物體的動能、勢能、機(jī)械能的變化情況是 ( )A. 甲的勢能增加，動能增加，機(jī)械能增加 B. 甲的勢能增加，動能減少，機(jī)械能不變C. 乙的動能增加，勢能減少，機(jī)械能不變 D. 乙的動能增加，勢能減少，機(jī)械能增加17. 陽陽在蹦床上做游戲，從高處落到蹦床上又被彈起當(dāng)她從接觸蹦床床面到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中(忽略空氣阻力的影響)，以下說法正確的是 ( )A. 陽陽的重力勢能逐漸減小 B. 蹦床的彈性勢能逐漸增大C. 陽陽的動能逐漸減小 D. 陽陽受到的合力先減小后增大18. 如圖所示，在一弧形光滑軌道的上方搭有一水平光滑直軌道兩個相同的小球a和b以相同的水平初速度0，從同一地點(diǎn)M處同時(shí)滑向兩軌道，且始終未離開軌道，則哪一個小球先滑到終點(diǎn)N ( )A. 小球a先到 B小球b先到 C. 兩個小球同時(shí)到達(dá) D因不知弧形軌道的具體情況，故無法判斷19. 炮彈從引爆到射出炮口的過程中，下列說法對的是( )A. 彈頭的動能增加，內(nèi)能不變，機(jī)械能增加B彈頭的動能增加，內(nèi)能增加，機(jī)械能增加C. 彈頭的動能減小，內(nèi)能增加，機(jī)械能不變D彈頭的動能減小，內(nèi)能不變，機(jī)械能減小20. 質(zhì)量和溫度相同的銅塊和水，使它們分別放出相同的熱量后，將銅塊迅速投入水中后，它們的內(nèi)能變化正確的是 ( )A. 銅塊的內(nèi)能減小，水的內(nèi)能增大 B銅塊的內(nèi)能增大，水的內(nèi)能減小C銅塊和水的內(nèi)能都增大 D銅塊和水的內(nèi)能都減小21. 關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是 ( )A. 水具有內(nèi)能，冰塊沒有內(nèi)能 B. 水蒸氣具有的內(nèi)能一定比水具有的內(nèi)能大C. 一杯水的溫度越高，它具有的內(nèi)能越大D一杯水放在高處一定比放在低處具有的內(nèi)能大22. 如圖所示，在粗糙水平表面上的一物體作勻速直線運(yùn)動，要通過測量從而求出物體與粗糙表面相互作用后增加的內(nèi)能，應(yīng)選取的器材為 ( )A. 溫度計(jì)、量熱器 B. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平 C. 量筒、燒杯 D彈簧測力計(jì)、刻度尺23. 下列所估測的數(shù)值最接近實(shí)際的是 ( )A. 一塊橡皮從桌上落到地面所用時(shí)間約為5 sB. 把掉在地面上的物理課本撿回桌面，人所做的功約為l0 JC. 一中學(xué)生從一樓跑到四樓用了10 s，他的功率約為100 WD在常溫下燒開一普通熱水瓶的水需要的熱量約為l06J24. 第一次在試管里注入溫度為20的水，將試管底部浸入溫度為60的大量的水中，試管內(nèi)的水經(jīng)過時(shí)間t1被加熱到60，第二次在試管里注入溫度為60的等量的水，將試管底部浸入溫度為20的大量水中，試管內(nèi)的水經(jīng)過時(shí)間t2冷卻到20，不考慮水和空氣間的熱交換，則 ( )A. tl>t2 Btl=t2 C tl<t2 D無法確定25. 人的體溫是由“下丘腦"中特殊神經(jīng)細(xì)胞組織控制的，它對人體體溫的變化很敏感，當(dāng)下丘腦溫度高于37時(shí)，人體散熱機(jī)制(如血管舒張，出汗等)就會活躍起來已知37時(shí)蒸發(fā)18g汗水所需能量為4 300 J，現(xiàn)有一中年人慢步行走時(shí)，每秒體內(nèi)產(chǎn)生的熱量為35 J，而此時(shí)人體通過傳導(dǎo)、輻射等方式(不包括出汗)產(chǎn)生的散熱功率只有33 W，因此還要通過出汗的方式才能保持37的體溫不變，那么此人慢步行走1 h出汗約 ( )A. 20g B. 30g C. 40g D50g26. 我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，已越來越引起人們的關(guān)注現(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染小明家的住房面積約110 m2，若將住房的門窗關(guān)閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10，已知柴油的熱值為4.3×l07Jkg，空氣的密度約為1.3 kgm3，空氣的比熱容為l.0×103J(kg·)，所需的柴油約為( )A. 0.01 kg B. 0.1kg C. 1 kg D10 kg27. 有兩只溫度和質(zhì)量都相同的金屬球A和金屬球B，先將球A放入盛有熱水的杯中，熱平衡后水的溫度降低了3；把球A取出，再將B放這個杯中，熱平衡后，水的溫度又降低了3，則球A和球B的比熱容大小關(guān)系為 ( )A. 球A大 B. 球B大 C. 一樣大 D無法確定28. 歷史上熱機(jī)的出現(xiàn)曾標(biāo)志著人類利用能源的巨大進(jìn)步，早期的蒸汽機(jī)是將水加熱至高溫，利用高溫高壓蒸汽推動機(jī)器轉(zhuǎn)動的，與現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)相比，蒸汽機(jī)的效率較低，除了機(jī)械的制造技術(shù)因素外，還有一個重要的原因是 ( )A. 內(nèi)燃機(jī)所用燃料的熱值高B. 內(nèi)燃機(jī)的功率大C. 蒸汽機(jī)工作過程不符合能的轉(zhuǎn)化規(guī)律D蒸汽機(jī)工作時(shí)水蒸氣帶走了相當(dāng)部分能量29. 關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的下列說法，正確的是 ( )A. 熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染 B全部熱機(jī)都是用汽油作燃料C. 汽車排出的尾氣全部是有毒氣體 D蒸汽機(jī)一定是用蒸汽作燃料三、探究題30. 某小組同學(xué)用實(shí)驗(yàn)小車去撞擊同一木塊來研究小車的動能與小車的質(zhì)量和速度之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)利用了DIS裝置精確地測出了小車撞擊木塊時(shí)的速度小車撞擊木塊后與木塊一起向前滑動，該同學(xué)利用木塊滑動的距離來反映小車動能的大小，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示為了進(jìn)一步探究動能與所測物理量間的數(shù)值關(guān)系，他們進(jìn)行了適量的運(yùn)算，將結(jié)果記錄在表中后四列中(1)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù) 及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在小車質(zhì)量相同的情況下，速度越大，小車的動能就越大(2)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)l與5(或5與9，或l與9)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是： .(3)請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二中經(jīng)計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論(a)分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出： 。(b)分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出： 。31. 如圖所示，是每隔0.1 S拍攝到的體積相同的實(shí)心木球和鐵球從同一高度同時(shí)自由下落的圖片(不計(jì)物體下落時(shí)的阻力)，讀圖可獲得一些信息(1)請寫出兩條信息； ； (2)兩球在下落過程中的能量轉(zhuǎn)化的情況是 。(3)假設(shè)木球和鐵球著地時(shí)打在沙坑里， 球能將沙坑打得更深，理由是 。(4)在此探究過程中你采取了物理學(xué)中常用的哪些研究方法? 如 (能寫出一種即可)32. 大家都有過玩彈弓的經(jīng)歷，它能把“紙彈”彈射出去彈弓彈射的距離究竟與哪些因素有關(guān)?(1)你的猜想是 題(3)中猜想除外(2)寫出能驗(yàn)證你的猜想的實(shí)驗(yàn)方案 。(3)評估交流若琦同學(xué)猜想：“彈弓彈射的距離與紙彈質(zhì)量的大小有關(guān)”并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用彈弓斜向上彈出質(zhì)量較小的紙彈，測出彈射距離S1；用彈弓斜向上彈出質(zhì)量較大的紙彈，測出彈射距離S2；用彈弓斜向上彈出質(zhì)量最大的紙彈，測出彈射距離S3；比較S1、S2、S3的大小就能得出彈弓彈射紙彈的距離是否與紙彈質(zhì)量大小有關(guān)請你對該同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評估： .33. 目前，國家正在推廣乙醇汽油作為汽車的燃料，它是由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇，與汽油按一定比例混配形成的乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，可以有效改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳?xì)浠衔锏戎饕廴疚锏呐欧?，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)(1)根據(jù)題目提供的信息，說明用乙醇汽油的好處(要求寫出兩條)(2)乙醇汽油與汽油相比，誰的熱值高呢?請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來比較它們的熱值，要求寫出實(shí)驗(yàn)方法(實(shí)驗(yàn)所需的器材，如安全燃燒汽油的裝置等，都可由實(shí)驗(yàn)室提供)34. 在野外施工中，需要把質(zhì)量為4.2千克的鋁合金構(gòu)件溫度從l0升高到63或以上現(xiàn)只有保溫瓶中1.2千克溫度為90的熱水可以利用，不計(jì)熱損失，請?jiān)O(shè)計(jì)一個加熱構(gòu)件的方案同學(xué)甲設(shè)計(jì)的方案和運(yùn)算如下：將鋁合金構(gòu)件直接放入90熱水中，在不考慮熱損失的前提下，熱水放出的熱量等于構(gòu)件吸收的熱量根據(jù)熱量計(jì)算公式：Q放=cm1(t1t)、 Q吸=cm2(tt2)，將數(shù)值代人計(jì)算，得出構(gòu)件與熱水在達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度t=56.2顯然，這種方案不能使構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的溫度同學(xué)乙設(shè)計(jì)的方案是把90的熱水分成等質(zhì)量的兩份，讓構(gòu)件先放人第一份90的熱水中，達(dá)到熱平衡后取出，再放人第二份9 0的熱水中，再使構(gòu)件與熱水達(dá)到熱平衡通過計(jì)算表明，這一方案可使構(gòu)件的最后溫度達(dá)到61.7問：(1)怎樣才能讓構(gòu)件達(dá)到63呢?請寫出你的設(shè)計(jì)方案(2)若采用最佳加熱方案，構(gòu)件最后的溫度可達(dá)69.5這一結(jié)果啟示我們，工業(yè)上也可以用這一方法用冷水來冷卻某些構(gòu)件，請簡要說明這種最佳冷卻方案四、解答題35. 近幾年，每逢春季，我國北京和西北的部分地區(qū)，風(fēng)沙肆虐面對揚(yáng)沙和沙塵暴天氣，物理小組的同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，查閱相關(guān)資料，訪問有關(guān)專家，對這種與惡劣天氣相關(guān)的水資源和森林生態(tài)問題進(jìn)行了探究，請你回答根據(jù)他們的結(jié)題報(bào)告提出的下列問題(1)長江的長度位居世界第三，它的主要源頭是青海高原昆侖山南麓的沱沱河，從那里經(jīng)5000 m落差注入東海，它的水利資源的儲藏量(指每秒將一定量的江水注人大海所做的功)是1.125×108kW，試據(jù)此估算長江的平均流量(指每秒注入大海里水的質(zhì)量)及在一天里它所提供的水利資源的能量(2)北方的沙塵暴天氣和長江流域的洪水泛濫，根本的原因都在于植被的減少長江流域的森林覆蓋率已由歷史最高的85，下降到1998年的不足9，從而使長江的年輸沙量達(dá)到l.5×109t，以致河床每l0年升高約1.1 m若長江流域土地的平均厚度為15 cm，由此估算每年長江流域相當(dāng)于有多大面積的土地完全流失?(已知沙土密度為2.2×103kgm3)物 質(zhì)熔化時(shí)間min冰12萘536. 小組成員想到：質(zhì)量相同的不同晶體熔化成液體時(shí)吸收的熱量是否相同呢?他們在相同的燒杯中分別裝上了l00 g的冰和萘，用同樣的酒精燈加熱，并用表測出它們?nèi)刍^程所用的時(shí)間，記錄的數(shù)據(jù)如表所示(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：質(zhì)量 的不同晶體熔化成液體時(shí)吸收的熱量是 的(2)通過查找資料，他們知道為了表示晶體的這種性質(zhì)，物理學(xué)中引入了熔化這個物理量仿照比熱容的定義，可知： 的某種晶體熔化成同溫度的液體時(shí) 的熱量，叫做這種晶體的熔化熱用字母表示(3)他們還查得：冰的熔化熱為3.35×105Jkg，請你算出：燒杯中的冰從圖中的B點(diǎn)加熱到D點(diǎn)共吸收多少熱量?37. 目前，南京市大約還有30萬戶居民使用每次沖水13 L的老式坐便器，如果這些坐便器換用某種節(jié)水閥后，每次沖水量可降為6 L(1)若某戶居民平均每天沖水10次，換用節(jié)水閥后，該戶一個月(按30天計(jì)算)可節(jié)水多少千克?(1 L=1 dm3)(2)該戶每月節(jié)省下來的水，如果溫度降低1，能夠放出多少熱量?假設(shè)這些熱量是由煤氣完全燃燒所產(chǎn)生，則需要燃燒煤氣多少千克? 水的比熱容為4.2×103J(kg·)，煤氣的熱值為4.2×107Jkg(3)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市30萬戶居民每家花10元錢換個節(jié)水閥，每年就能省出兩個玄武湖的水量假如南京市城區(qū)多兩個玄武湖，結(jié)合所學(xué)的物理知識，你認(rèn)為會給城市環(huán)境帶來什么好處?(寫出一條即可)38. 有一杯質(zhì)量為300 g，初溫為80的熱水，在20的室溫中，每隔l min要下降1，為保持水溫不變，現(xiàn)連續(xù)向杯中滴入90的熱水(設(shè)滴入的水熱量全在杯中被吸收，熱傳遞很迅速)，設(shè)每滴水質(zhì)量為0.05 g，則從一開始起，水滴的速度應(yīng)控制在每秒多少滴?以后滴水速度是否保持不變?(要說明道理，如要變化則說明如何變化)39. 馬路清掃車是代替環(huán)衛(wèi)工人清掃馬路的自動化機(jī)械，這種清掃車用汽油機(jī)作為動力機(jī)，。配有大功率吸塵器，掃路時(shí)由司機(jī)駕駛著沿路面慢行，將灰塵和垃圾吸進(jìn)車上的垃圾箱請回答下列問題：(1)一輛清掃車在一條較臟的平直馬路上勻速前進(jìn)，實(shí)施清掃作業(yè)，這輛清掃車的動能將如何變化? (2)若清掃車上配備的汽油機(jī)正常工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為l 800轉(zhuǎn)分，那么這臺汽油機(jī)每秒鐘將完成多少個做功沖程?如果這臺汽油機(jī)的功率為6 kW，那么，在不計(jì)能量損失的情況下，每個做功沖程燃?xì)鈱钊龆嗌俟?(3)請對投入使用這種清掃車的優(yōu)、缺點(diǎn)作簡要分析40. 設(shè)計(jì)汽車發(fā)動機(jī)時(shí)，既要考慮能量的利用效率，也要考慮發(fā)動機(jī)的冷卻問題(1)為了防止發(fā)動機(jī)過熱，汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機(jī)的溫度5 kg水在冷卻系統(tǒng)中升高50，所吸收的熱量是多少?c水=4.2×103J(kg·)(2)柴油在某汽車發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)，如果每分鐘釋放l.2×107J的能量，發(fā)動機(jī)輸出的功率是8.5×104W，則此汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少? 41. 在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來，會使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動機(jī)，就采用了很多新技術(shù)其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒得更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動機(jī)效率和減少廢氣污染的目的這種柴油發(fā)動機(jī)有6個氣缸，氣缸直徑為110，活塞行程為l35 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300 rmin時(shí)，發(fā)動機(jī)功率為220 kW，最低油耗可達(dá)240g(kW·h)，柴油的熱值為4.3×107Jkg請回答下列問題：(1)該柴油發(fā)動機(jī)的效率最高可達(dá)多少?(2)在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少?(3)如果將我國這種機(jī)型的汽車柴油發(fā)動機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來約31提高到近35，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油?(4)如果目前我國柴油的平均價(jià)格為3 750元噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國每年節(jié)約多少資金由此你有哪些認(rèn)識?42. 人類正積極開發(fā)和利用太陽能，如太陽能熱水器、太陽能電池等小穎想測出地球表面接收到太陽能的總功率(1)天氣晴朗時(shí)，小穎測得太陽能熱水器l h內(nèi)平均能使質(zhì)量為36 kg的水從20升高到30，則水吸收了多少熱量?c水=4.2×103J(kg·)(2)小穎查得熱水器接受太陽能的總有效面積為1.2 m2，熱水器能把撩收瑚的太陽能的50轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬?nèi)能，則這臺熱水器每平方米的面積上接收太陽能的平均功率是多少?(3)已知地球接收太陽能的總有效面積為l.3×1014m2，則地球表面接收到太陽能的總功率為 小穎查閱相關(guān)資料獲知，輻射到地球的太陽能總功率為1.7×1017 W，與她計(jì)算得到的功率相差較大，試分析原因是 .型號壓強(qiáng)(MPa)噴嘴橫截面積(m2)排量(Lmin)油泵功率(kW)換向方式電源(V)2 2303005×10-82.722.5電子38043. 超高壓水切割又稱“水刀”，它是將普通水經(jīng)過多次增壓后，通過一個極細(xì)的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對切割表面產(chǎn)生l08109 Pa的壓強(qiáng)，工業(yè)上常用來切割大理石、鋼板等堅(jiān)硬物體，下表是高壓水切割技術(shù)參數(shù)：(表中“2.7 Lmin”表示每分鐘噴出水2.7升，1Mpa=106 Pa，1 L=103 m3)(1)“水刀”有純水切割和加磨料切割(磨料為密度大于水的密度的石英砂)兩種，高速水流能切割堅(jiān)硬物體是因?yàn)楦咚偎骶哂休^大的 加入磨料后，切割能力大大提高是因?yàn)?(2)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，高壓水流對切割面的壓力多大?(3)高壓水切割機(jī)的切割效率為多大?44. 在空氣阻力不計(jì)的情況下，一只皮球從高處由靜止下落，被地面彈起后不能再回到原來的高度，在整個過程中：(1)說明皮球機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況(2)指出皮球在哪幾個位置時(shí)的動能為零(3)分析皮球不能回到原來高度的原因45. 小明在家里吃飯時(shí)，看到爸爸拿起一瓶在飯桌上放了兩天的啤酒，用起瓶器(俗稱瓶起子)打開瓶蓋時(shí)，聽到“砰”的一聲，并看到從瓶口冒出了一股“白氣”，還看到從瓶口冒出了一些啤酒沫請用初中物理知識解釋這股“白氣”是怎樣產(chǎn)生的?46. 小明同學(xué)學(xué)習(xí)了熱機(jī)的有關(guān)知識后，自己找來一些器材制作了一個雞蛋紙船，如圖所示，其中紹船用硬蠟紙折成，雞蛋用注射器開孔吸出蛋黃衣蛋清，蛋殼里注一半的水，塑料管一端斜插人雞蛋里的水面上，另一端斜向下，整個雞蛋用兩穗彎鐵絲放在船上使之固定，雞蛋下面放裝有棉在和酒精的小鐵盒蓋，用塑料片粘一個船舵，凡是開口處均用膠水和塑料紙粘好，將小船放人水中，并點(diǎn)燃酒精，小船便破浪前進(jìn)了(1)什么力推動紙船前進(jìn)，它的施力物體是誰?