人教版九年级全册第2节 热机的效率课后作业题

这是一份人教版九年级全册第2节 热机的效率课后作业题，共10页。试卷主要包含了实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
人教版物理九年级上重难点知识同步特训-14.2热机的效率热量与功、功率相关的热机效率问题一、实验探究题1．某兴趣小组用一薄壁量杯（杯壁体积忽略不计）制作了一个测量液体密度的简易装置，操作如下：（1）在量杯内装入适量细沙后放入水中，量杯在水中竖直静止时，如图甲所示。此时量杯浸入水中的体积为　     　mL，量杯和细沙的总质量为　     　kg；（2）将该装置放入某液体中，静止时如图乙所示，则该液体的密度为　         　kg/m3；（3）这种简易密度计的刻度线分布是　     　的；（选填“不均匀”或“均匀”）（4）现有两根仅粗细不同的薄壁量杯制作密度计，为了使测量结果更精确，应选择　     　的量杯；（选填“粗”或“细”）（5）某同学将一小石子放入该装置，静止时如图丙所示，则小石子质量是　     　g。二、计算题2．小晴同学用如图所示的水桶提了11kg的水给树苗浇水，已知桶自身的质量为1kg，桶的底面积是5×10-2m2(桶厚度不计)，桶中水深h为20cm，提水时手的受力面积为0.8×10-3m2。(ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)求:（1）水对桶底的压力。（2）提水时，人手受到的压强。3．一个60kg的人，从大楼的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m。汽油的热值为4.6×107J/kg，人体内消耗米饭获得热量时，米饭的热值为6×106J/kg。求：（1）人克服重力做的功；（2）如果汽油完全燃烧获得的热量和这些功相等，需要汽油的质量；（3）如果由人体内消耗米饭获得的热量来做这些功，需要消耗米饭的质量。4．下图是一款新研发的机器人。若机器人重为15N，与地面的接触面积是1×103m2，牵引力大小是I0N、机器人在水平地面上沿直线行走10m，用时100s.求：（1）机器人行走的平均速度；（2）机器人牵引力做的功：（3）机器人静止时对水平面的压强。5．刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38℃后，开始加热，当水温达到38℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19℃，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？6．我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。(g=10N/kg)。问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。(1) 牵引机械对潜水器的拉力有多大？（1） 牵引机械对潜水器的拉力有多大？   （2）牵引机械对潜水器所做的功是多少？   （3）假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？   7．用煤气灶把10kg，初温为20℃的水烧到70℃，消耗了 0.1 m3的煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/ m3，求此过程中：（1）水吸收的热量   （2）煤气完全燃烧放出的热量   （3）煤气灶烧水的效率。   （4）写出如何提高煤气灶烧水时的热效率   8．质量为2kg、温度为25℃的水，吸收1.68×10 5 J的热量后，温度升高到多少度？[水的比热容 c = 4.2×10 3 J/（kg•℃）]．  9．如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停地转动，俨然一道亮丽的风景线。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一根传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg。请回答下列问题：（1）若煤炭的热值为3×107J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？（2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾?[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃)、大气压强为标准大气压]    10．国家惠农政策不断出台，农民生活水平不断提高，许多村民为改善居住条件，自建砖混结构的楼房．建房时候所用的长方体实心红砖（红砖规格及参数如下表）的实际承压是必须考虑的一个重要因素．g取10N/kg  红砖规格及参数长0.25m宽0.12m高0.05m红砖的质量2.25kg红砖能实际承受的最大压强1.8×105Pa解答下列问题：（1）每块砖的重力是多大？  （2）每块砖能实际承受的最大压力是多大？  （3）如果将2×104块砖从地面搬到6米高的三楼的平台，对砖最少要做多少功？  11．图乙是养生壶图甲的简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为养生壶中的加热电阻，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡养生壶的电功率为440W。求：（1）低温挡工作时，电路中电流是多少？（2）高温挡工作时的电功率是多少？（3）若用此电水壶将1.2 kg的水，温度升高60℃，水吸收的热量是多少？12．用如图所示的滑轮组，将重900N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知动滑轮重300N．（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）求：（1）拉力F移动的速度；   （2）拉力F做的功；   （3）拉力F做功的功率。   13．如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。求：（1）所消耗汽油的质量；（2）汽油燃烧所放出的热量；（3）发动机的牵引力。14．菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2 的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：（1）菜油吸收的热量[取 ]；（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少 的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为 ）三、综合题15．小华想知道从自家到学校的距离，进行了如下探究．  （1）他在跑道上以上学步行速度步行100m，测得用时80s，则他步行速度为　     　 m/s．  （2）小华步行上学需20min，则小华从家里到学校的距离是　     　 km．为了保证测量结果比较准确，除计时准确外，还必须控制步行　     　不变． 
答案解析部分1．【答案】（1）20；0.02（2）0.8×103（3）不均匀（4）细（5）5.62．【答案】（1）解：P= 得：  F=PS底=ρ水ghS底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×5×10-2m2=100N（2）解：由 P= = = = =1.5×105Pa答：水对桶底的压力为100N；提水时，人手受到的压强为1.5×105Pa。3．【答案】（1）解：人克服重力做的功是答：人克服重力做的功为；（2）解：需燃烧汽油的质量是答：需燃烧汽油的质量是；（3）解：需消耗米饭的质量是答：需消耗米饭的质量是3g。4．【答案】（1）机器人行走的平均速度： （2）机器人牵引力做的功： （3）机器人静止时对水平面的压强： 5．【答案】（1）解：把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积水箱中水的质量答：水箱中水的质量为40kg（2）解：由题意可得，水吸收的热量答：水箱中水吸收的热量3.192×106J（3）解：使用天然气的体积天然气完全燃烧释放的热量该热水器的热效率答：该热水器的热效率69.1%。6．【答案】（1）解：因为潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升，所以受到的重力与拉力平衡，即：  F=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N（2）解：牵引力机械对潜水器所做的功：  W=Fs=2×105N×12m=2.4×106J（3）解：牵引机械的功率：  P= = =20000W7．【答案】（1）解：水吸收的热量： 答：水吸收的热量2.1×106J（2）解：煤气完全燃烧放出的热量： 答：煤气完全燃烧放出的热量4.2×106J；（3）解：煤气灶烧水的效率： 答：煤气灶烧水的效率50%；（4）解：提高煤炉的效率有：保证足够的空气，加大燃料燃烧的面积，使燃料尽量完全燃烧；减少炉体热损失，盖好盖子，减小热量的散失等。  答：使燃料尽量完全燃烧，或盖好盖子，减小热量的散失，可以提高煤气灶烧水时的热效率。8．【答案】解：水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝cm(t−t0) 即：1.68×105J＝4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(t−25℃)，解得：t＝45℃。 9．【答案】（1）解：根据题意可知，煤炭放出的热量Q放=3.6×109J。根据Q放=mq可知，一盏这样的路灯每年可节的煤炭质量 （2）解：根据题意可知，水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=3.6×109J×14%=5.04×108J，根据Q放=cm(t-t0）可知，可加热到沸腾的20℃的水的质量 10．【答案】（1）砖的重力G=mg=2.25kg×10N/kg=22.5N  答：每块砖的重力是22.5N（2）∵p= ，S=0.25m×0.12m=0.03m2，  ∴F=pS=1.8×105Pa×0.03m2=5.4×103N答：每块砖能实际承受的最大压力是5.4×103N（3）由W=FS，可得对砖块所做的功：W=Gh=2×104×22.5N×6m=2.7×106J  答：对砖最少要做2.7×106J的功11．【答案】（1）解：由P=UI知道，低温挡工作时电路中的电流答：低温挡工作时，电路中电流是2A；（2）解：当只闭合S1时为低温挡，由知道，此时电路是总电阻由于R2的阻值为70Ω，所以R1的阻值为R1=R总-R2=110Ω-70Ω=40Ω当S1、S2都闭合时，电路中只有电阻R1接入电路中，由知道，此时电路中电阻较小，功率较大，为高温挡，此挡工作时的电功率是答：高温挡工作时的电功率是1210W；（3）解：由知道，水吸收的热量是答：若用此电水壶将1.2 kg的水，温度升高60℃，水吸收的热量是12．【答案】（1）解：由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝nh＝3×10m＝30m，  拉力F移动的速度：v＝ ＝ ＝0.3m/s（2）解：拉力：F＝ （G+G动）＝ （900N+300N）＝400N，   拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×30m＝12000J（3）解：拉力F做功的功率：P＝ ＝ ＝120W    13．【答案】（1）解：消耗汽油的体积消耗汽油的质量为答：所消耗汽油的质量为；（2）解：汽油完全燃烧放出的热量答：汽油燃烧所放出的热量为（3）解：汽油机的有用功汽车发动机的牵引力答：发动机的牵引力为2025N。14．【答案】（1）解：菜油吸收的热量 答：菜油吸收的热量 ；（2）解：天然气体积 答：天然气体积 。15．【答案】（1）1.25（2）1.5；速度