1、专题50 力热综合计算题解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。【例题】(2020湖南岳阳)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.510-3m3(g=10N/kg，汽油=0.7103kg/m3，q汽油=4.5107J/kg，)求：(1)汽车与驾驶员的总重力；(2)测试过程中
2、消耗汽油的质量；(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。【对点练习】小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，货车受到的阻力是车重的1/10那么在此过程中：(g取10Nkg)(1)该货车车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少？(3)该货车发动机的效率是多少？品牌型号东风xx外型尺寸51.923(m)变速箱A85空车质量1.5吨最高车速120km/h满载时载货量2.5吨空载百公里油耗12L燃油密度0.8103kg/m3满载百公里油耗20L燃油热值5107J/kg【对点练习】夏天，公园内
3、的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供。修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm2，修剪机正常工作时，刀具每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg.(q汽油=4.6107J/kg)求：(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强；(2)修剪机克服阻力做功的功率；(3)汽油机的效率。1.(2020河南)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高，收割机已成为我省收割小麦的主要工具。(1)收割过程中，空气中弥漫着成熟的麦香味，这是由于分子在不停地做_。收割机的四冲程柴
4、油发动机工作时，内能转化为机械能的是_；(2)为了防止对耕地过分压实影响秋作物的播种，收割机对耕地的压强一般不超过80kPa。已知空载收割机的质量为1000kg，轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m2，则收割机粗粮仓中的小麦不能超过多少千克_？(g取10N/kg)(3)若收割机的收割宽度为2m，如图所示。正常收割时前进的速度为1m/s，则每小时收割小麦多少亩_？(1m2=0.0015亩，不考虑收割机调头及卸粮时间)(4)为了交通安全，禁止在公路上晒粮，请用摩擦力的知识解释在公路上晒粮的危害_。2(2019湖南省邵阳)如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2有一次小军同
5、学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20请你通过计算回答：(1)此时水和热水壶的总质量是多少？(2)加热前水对壶底的压强多大？(3)在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？水1.0103kg/m3，c水4.2103J/(kg)，g10N/kg3.五一假期，小红全家驾车从郑州市到开封市通许县游玩，出发前，爱学习的小红收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算计算时需要的物理常量g取10N/kg，q汽油=4.6107J/kg轿车质量(kg)1050车轮与地面接触总面积(m2)0.15郑州到通许的距离(km)108预设行车速度(km/h)90
6、行驶l km耗油量(g)50匀速行驶时受到的阻力(N)2000(1)如果你仔细观察的话，可以发现汽车的尾翼是_表面比较平，_表面的弧度大些。这和飞机的机翼是相反的。在汽车高速运动时，这种形状的尾翼会产生一个向下的压力，增加轮胎的抓地力，缩小刹车距离。该轿车静止时(车上无人)对水平地面的压强为_Pa。(2)该轿车匀速行驶lkm牵引力所做的功是多少J？(3)郑州到通许消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量是多少J？4.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 、100 L水加热到38 。请解答：在此过程中，水吸收了多少热量？水的比热容为4.2
7、103 J/(kg)，水的密度为1.0103 kg/m35.某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象，如图所示驱动模式 纯电动启动、低速 油电混动中速 纯燃油高速 汽车质量1200kg 车轮与地面总接触面积0.096m3(1)由图象可知，车速越，制动距离越长(2)该车空载静
8、止时，对水平地面的压强是多少？(g取10N/kg)(3)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？(4)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，汽油取0.7103kg/m3，q汽油=4.6107J/kg)6.某一型号的汽车质量为5103kg，轮胎与地面接触面积为4250cm2，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍求：(1)该汽车的行驶速度；(2)该汽车对地面的压强；(3)该汽车牵引力所做的功；(4)已知这一过程消耗燃油1.5102m3，求汽车
9、发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8103kg/m3，燃油热值q为4.5107J/kg，g取10N/kg)7.五一假期，小明全家驾车从宿迁到徐州游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算轿车质量(kg)1050车轮与地面接触总面积(m2)0.15宿迁到徐州距离(km)108预设行车速度(km/h)90行驶l km耗油量(g)50匀速行驶时受到的阻力(N)2000(1)轿车静止时对水平地面的压强(g取10N/kg)；(2)全程行车所需的时间；(3)匀速行驶lkm牵引力所做的功；(4)全程消耗的汽油在完全燃烧时放出
10、的热量(q汽油=4.6107/kg)8.我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h)，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：速度v/(m/s)100200300400500阻力f/N0.31041.21042.71044.81047.5104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5107J/kg。求：(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？(2)当飞机以400
11、m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？(3)若在飞机油箱中加满燃油，且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？9我市正在争创全国文明城市，各单位都加大了“创城”工作的力度。为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水(如图)下表是某洒水车的相关数据。已知水的密度为1.0103kg/m3，汽油的燃烧值为4.6107J/kg，g取10N/kg请根据题意回答下列问题：空车质量水罐容积装满水时车轮与地面的总接触面积额定功率5t4m30.6m2120kW(1)若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少
12、热量？(2)该洒水车装满水时对地面的压强为多少？(3)若水罐内有一漂浮的物体浸没在水中的体积为1.0103m3，则该物体受到的浮力为多大？(4)该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶5 000m用时10min，试计算此过程汽车所受到的阻力大小。10.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，在第10s时速度达到，通过的路程为120m。求：在内汽车的平均速度；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？若发动机的转化效率为，则内燃烧了多少千克汽油？已知汽油的热值大约为。11.(2019湖南省邵阳)如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20请你通过计算回答：(1)此时水和热水壶的总质量是多少？(2)加热前水对壶底的压强多大？(3)在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？水1.0103kg/m3，c水4.2103J/(kg)，g10N/kg
