内能的利用
一、单选题
1．（2023·河南南阳·统考一模）关于图所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
2．（2023·河南郑州·二模）如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（ ）
A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变
C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小
D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
3．（2023·河南周口·统考一模）关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A．春暖花开，香味弥漫，令人心旷神怡，说明分子在不停地做无规则运动
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，物体吸收热量，内能不一定增多
C．柴油机顶部的火花塞可以将吸入的柴油空气混合物点燃
D．一锅水的比热容一定比一杯水的比热容大
4．（2023·河南安阳·统考一模）如图，能量转化方式相同的是（ ）
A． 从滑梯滑下时，臀部感觉发热
B． 把活塞迅速压下去，硝化棉燃烧
C．水沸腾时，水蒸气把软木塞冲出去
D． 钻木取火
5．（2023·河南焦作·统考模拟预测）一台四冲程内燃机转速为，则（ ）
A．每分钟内做功100次，共有个冲程 B．每分钟内做功次，共有个冲程
C．每秒内做功次，共有10个冲程 D．每秒内做功次，共有个冲程
6．（2023·河南安阳·统考一模）若将一瓶煤油倒去一半，则留下的一半（ ）
A．热值不变，比热容减半 B．热值和比热容都不变
C．比热容不变，热值减半 D．热值和比热容都减半
7．（2023·河南安阳·统考一模）如图中能正确描述图中各物理量之间关系的是（ ）
A．甲、乙两种燃料的热值q的关系是q甲＜q乙
B．冰熔化成水过程中温度与时间的关系
C．水的比热容与质量的关系
D．水的比热容与温度的关系
8．（2023·河南安阳·统考一模）如图，水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是（ ）
①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
②木柴燃烧时将化学能转化为内能
③锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
④水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
⑤往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的
A．①②③⑤ B．①②③ C．①③④ D．②③⑤
二、填空题
9．（2023·河南开封·统考一模）如图是一款用于浇花的喷壶，浇花前先要用喷壶上方的活塞向壶内打气活塞一段时间，按下手柄处的开关，壶内水就会自动喷出。向壶内打气过程是利用_______的方式使壶内水上方空气内能_______（填“增大”“减小”），该过程的能量转化与内燃机的_______冲程的能量转化相同。
10．（2023·河南安阳·统考一模）一台单杠四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒共经历了 _____冲程。如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于 _____冲程。汽油机是汽车的“心脏”，汽缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 _____方式改变水的内能。
11．（2023·河南洛阳·统考一模）2022年12月4号晚上8点，神舟十四载人飞船返回舱带着陈冬、刘洋、蔡旭哲三位宇航员，安全返回地球。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过___________选填“做功”或“热传递”增加其内能的；这与内燃机的___________冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功___________次。
12．（2023·河南洛阳·统考一模）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。其中机械能转化为内能的冲程是______（选填“丙”或“丁”）图，原理与其相同的是______（选填“甲”或“乙”）图所示的演示实验。若汽油机转速是3000r/min，它1秒钟对外做功______次。
13．（2023·河南南阳·统考模拟预测）经历多年的中俄天然气进口谈判近日终于达成协议，已知天然气的热值q=7×107 J/m3，小明家完全燃烧10dm3天然气，放出的热量为______J，使用天然气时会闻到一股味道，这是______现象。
14．（2023·河南安阳·统考一模）如图是我国用长征运载火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景。
（1）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将______能转化为燃气的______能，再转化为火箭的______能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且______大。
（2）“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过______的方式改变物体的内能。
三、实验题
15．（2023·河南安阳·统考一模）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值、应选择甲和_________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过_________来反映的（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择甲和_________两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过_________来反映的（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）；
③如图丁所示，若液体a的温度曲线和液体b的温度曲线如图所示，且液体b的比热容是，液体a的比热容是________。
16．（2023·河南焦作·统考模拟预测）小泽同学想比较“不同物质的吸热能力”。于是利用如图所示的装置分别给水和铁砂加热，进行研究。
（1）实验中应该使用的测量工具除了停表还有_________；
（2）小泽同学用同一酒精灯给质量相同的水和铁砂加热，用温度计测量他们的温度变化，实验中获得的数据如下表所示。
材料 升高5℃ 升高10℃ 升高15℃
所需时间/s 所需时间/s 所需时间/s
水 30 55 78
铁砂 23 37 50
①实验中，小泽同学通过比较_________来比较水和铁砂吸收热量多少的；
②分析表格中的数据，得到的结论是_________；
（3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧14g酒精放出的热量为_________J。假设这些热量全部被水吸收，则可以使2kg水温度升高_________℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
四、计算题
17．（2023·河南·统考模拟预测）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做的功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
18．（2023·河南驻马店·统考一模）如图为世界上最大的卡车别拉斯75710，其车身长20米，宽度将近10米，高度则有8米，作为一台在矿山进行工程运输的车辆，该车装配了两个高性能的柴油发动机。安装8条轮胎，车辆自身重量达到360吨，载重量达到450吨，最高速度可达60km/h，请回答下列问题，g取10N/kg。
（1）该车辆以最高速度行驶10min的距离是多少？
（2）车辆每条轮胎与地面的接触面积按0.3m2计算，当该车辆空载时静止在水平地面上，对地面的压强为多少？
（3）已知其匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，空载时匀速行驶2.15km，效率按25%来计算，柴油的热值为4.3×107J/kg，那么此过程中消耗柴油多少kg？
19．（2023·河南许昌·统考一模）我国将于2035年全面禁售燃油汽车，用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。图表中是某公司最新型水陆两用电动汽车的部分参数。假设车上只有司机一人，质量为60kg，请回答下列问题（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。
空车质量 轮胎与地面总接触面积 电池容量 最高时速 最大功率
940kg 400cm2 40kW h 130km/h 100kW
(1)电动汽车在地面上时对水平地面的压强是多大？
(2)若电动汽车在水面上匀速行驶，其排开水的体积多大？
(3)若电动汽车的电能转化为机械能的效率为，汽车在水上与陆地上匀速行驶时所受阻力均为，请问电动汽车消耗的电能时，能匀速行驶多远？（用已知量的字母表示）
20．（2023·河南安阳·统考一模）随着国民经济的发展，汽车已走进许多家庭。周末小明一家驾驶小轿车去往100km外的平遥古城游玩，消耗了汽油8L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.5×107J/kg，密度为0.725×103kg/m3。试计算：
（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机驱动汽车做的有用功。
21．（2023·河南焦作·统考一模）如图所示，我国自行研制的某款柴油两栖步兵战车，是世界上水上行驶最快的战车。它具有独特的尾部滑行板，它的部分参数如下表。已知g=10N/kg，柴油的热值q=4.4×107J/kg。
战车质量 26t
水上最大速度 40km/h
陆地最大行驶速度 80km/h
履带着地总而积 4m2
发动机最大功率 1100kW
发动机最大效率 30％
（1）尾部滑行板设计成类机翼形状，使其在水中行驶时获得向上的抬升力，请从物理学视角进行解释；
（2）战车静止在水平地而上，战车履带对地面的压强是多少；
（3）在某次演习中，战车以最大功率最大速度在水中行驶40km，计算此过程至少消耗多少柴油。
22．（2023·河南焦作·统考一模）今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵旅游，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧，g取10N/kg)。求：
（1）汽车静止时对路面的压强；
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；
（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？
23．（2023·河南南阳·统考一模）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是电动公交车，公交车静止时对水平地面的压强为4.5×105Pa，车胎与地面接触总面积为2000cm2，公交车以60km/h的速度匀速行驶时阻力为车重的二分之一，（q汽油=4.6×107J/kg）。求：
（1）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，牵引力的的大小；
（2）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶10min，牵引力做的功相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量；
（3）乘车过程中存在一些安全隐患，请提出一条安全乘车的建议并加以解释。
24．（2023·河南洛阳·统考一模）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107J/m3，；水的比热容为。
（1）天然气热水器工作时将 _______能转化为 _____能；
（2）水吸收的热量是多少__________？
（3）请你估测该热水器的热效率__________。（百分号前保留整数）
25．（2023·河南郑州·二模）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时质量是22t，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知p水=1×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少
（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m ，满载时对水平地面的压强多大
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是多少 该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是多少千克 （柴油的热值q取4.2×107J/kg）
五、综合题
26．（2023·河南新乡·三模）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×10 kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）汽车行驶时氢气燃烧放出的内能转化为______能；
（2）行驶的平均速度为多少km/h；( )
（3）牵引力做的功；( )
（4）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。( )
参考答案：
1．C
【详解】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．密度较大的二氧化氮在下面的容器中（避免重力对实验造成的影响），抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，这是扩散现象，说明分子在不停地运动，故A正确；
B．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，向上拉浸没在水中的玻璃板，在玻璃板脱离水面时，测力计示数将变大，故B错误；
C．向下压活塞的过程，活塞对筒内气体做功，机械能转换为内能，筒内气体内能增大，故C错误；
D．内燃机的做功冲程中，将内能转化为机械能。塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，故塞子冲出相当于内燃机的做功冲程，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】A．闻到花香味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，A正确；
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，这时当物体吸收热量时，此时内能一定增多，B错误；
C．柴油机吸入的是空气，且其做功是利用压缩气体使其自行着火燃烧，C错误；
D．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，D错误。
故选A。
4．C
【详解】如图，火花塞产生电火花，点燃空气和汽油的混合物，产生大量的燃气推动活塞向下运动，混合物的内能转化为活塞的机械能。
A．从滑梯滑下时，臀部感觉发热，将机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．把活塞迅速压下去，硝化棉燃烧，将机械能转化内能，故B不符合题意；
C．水沸腾时，水蒸气把软木塞冲出去，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故C符合题意；
D．钻木取火，将机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】AB．内燃机转速为600r/min，是指1min飞轮转动600r，根据燃气对外做功一次，飞轮转动两周，经历四个冲程，所以燃气每分钟做功300次，共经历1200个冲程，故AB不符合题意；
CD．内燃机转速为600r/min，则每秒钟转10转，做功5次，共有20个冲程，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】热值和比热容跟物质的种类有关，与物质的质量无关，煤油被倒去一半，减小的只是煤油的质量，物质的种类和状态都没有发生改变，所以它的比热容和热值都没有发生改变。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】A．由图像知道，在质量相同时，甲燃料燃烧放出的热量多，说明甲的热值大，即
q甲＞q乙
故A不符合题意；
B．由图像知道，BC段为冰的熔化过程（温度不变），AB段为冰，CD段为水，由于水的比热容大于冰的比热容，且熔化前后质量不变，在吸收的热量相同时，所以水的温度应上升得慢一些，即CD段的倾斜程度应较小，故B不符合题意；
CD．比热容是物质本身的一种性质，与质量和温度无关，则水的质量或温度变化时其比热容不变，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】①水煎包“香气四溢”，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故①正确；
②木柴燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故②正确；
③锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，故③正确；
④水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故④错误；
⑤往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故⑤错误；
以上说法正确的是①②③，故ACD错误，B正确。
故选B。
9． 做功 增大 压缩
【详解】[1][2]浇花前先用喷壶上方的活塞不断向壶内打气，对壶内的空气做功，这是利用做功的方式使壶内水上方空气内能增大。
[3]由于是通过做功的方式使空气的内能增大，即机械能转化为内能，则与压缩冲程相同。
10． 60 做功 热传递
【详解】[1]1800r/min＝30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。
[2]如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放出电火花，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
[3]汽缸外有一个水套，汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。
11． 做功 压缩 10
【详解】[1][2]返回舱在通过大气层时，与空气发生摩擦，此时返回舱克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程是通过做功的方式改变物体内能的，汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，使燃料温度升高。
[3]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，即每秒钟转20圈，完成40个冲程，做功10次。
12． 丁 乙 25
【详解】[1]由图丙可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽油机正处于做功冲程，该冲程将内能转化为机械能；由图丁可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油机正处于压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能；所以机械能转化为内能的冲程是图丁。
[2]由图甲可知，对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，水蒸气体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；由图乙可知，用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是将机械能转化为内能的过程；所以乙图中演示实验的原理与丁图的原理相同。
[3]汽油机转速是
汽油机的飞轮每秒转50圈，由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1秒钟对外做功25次。
13． 7×105 扩散
【详解】[1]已知天然气的热值q=7×107 J/m3，小明家完全燃烧10dm3天然气，放出的热量为
Q=qV=7×107 J/m3×10×10-3m3=7×105 J
[2]使用天然气时会闻到一股味道，这是扩散现象，说明分子永停息地做无规则运动。
14． 化学 内 机械 热值 减少 热传递
【详解】（1）[1][2]火箭在加速升空过程中，燃料燃烧，通过化学反应将化学能转化为燃气的内能，再通过做功将内能转化为火箭的机械能。
[3][4]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大，燃烧相同质量的液态氢会放出更多的热量。
（2）[5][6]没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降，即卫星放出热量，温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变物体内能的。
15． 乙 液体升高的温度 丙 加热时间
【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，由控制变量法可知，应选择燃料不同，被加热液体相同的实验，故选甲和乙两图。
[2]运用转换法，将不易测量的燃料完全燃烧放出的热量转换为方便测量的液体升高的温度。
（2）①[3]比较不同物质吸热能力，由控制变量法可知，应选择被加热液体不同，燃料相同的实验，故选甲和丙两图。
②[4]运用转换法，将不易测量的不同物质吸热的多少转换为方便测量的加热时间。
③[5]观察液体b的温度曲线，液体b的比热容是，则液体b吸收热量
观察图丁发现，液体b的加热时间是液体a加热时间的2倍，所以液体a吸收热量
烧杯内的液体质量相同，则液体a的比热容
16． 天平和温度计 加热时间的长短 水的吸热能力比铁砂强 4.2×105 50
【详解】（1）[1]实验中要控制铁砂和水的质量相等，所以要用到天平；为了测量物体升高温度随时间的关系，需使用温度计测量温度，用停表测量时间。
（2）①[2]实验过程中可以通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少。
②[3]由表格中数据知，水和铁砂升高相同的温度，水的加热时间较长，可知水需要吸收更多的热量，吸热能力更强。
（3）[4][5]酒精吸收的热量为
由Q=cmΔt得，水升高的温度为
17．（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%
【详解】解：（1）氢燃料电池车0.5h内行驶了28km的路程，根据可得，车行驶的平均速度为
（2）氢燃料电池车总质量为5×103kg，受到的重力为
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为
F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N
牵引力做的功为
W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J
（3）消耗0.4kg的氢能源，放出的热量为
Q放=qm=0.4kg×1.4×108J=5.6×107J
氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为
18．（1）10km；（2）1.5×106Pa；（3）72kg
【详解】解：（1）该车辆以最高速度行驶10min的距离为
（2）在水平地面上，空载时卡车对地面的压力
受力面积
卡车对地面的压强为
（3）卡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，卡车空载时的牵引力
卡车空载行驶2.15km时，牵引力做的功
由可得，消耗的柴油完全燃烧释放的热量
由可得，消耗柴油的质量
答：（1）该车辆以最高速度行驶10min的距离是10km；
（2）当该车辆空载时静止在水平地面上，对地面的压强为1.5×106Pa；
（3）此过程中消耗柴油72kg。
19．(1)2.5×105Pa；(2)1m3；(3)
【详解】(1)电动汽车载司机一人时，则整车的总重力为
电动车对地面的压强为
(2)在水面匀速行驶时，该车处于漂浮状态，浮力等于重力，即，由可得其排开水的体积为
(3)电动汽车消耗的电能时，电动汽车的电能转化为机械能的效率为，则电能转化为的机械能为
因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于汽车受到的阻力即，由可得，汽车行驶的最远距离
答：(1)电动汽车在地面上时对水平地面的压强是；
(2)电动汽车在水面上匀速行驶，其排开水的体积是；
(3)汽车行驶的距离是。
20．（1）2.61×108J；（2）7.83×107J
【详解】解：（1）8L汽油的质量
m=ρV=0.725×103kg/m3×8×10-3m3=5.8kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=5.8kg×4.5×107J/kg=2.61×108J
（2）发动机驱动汽车做的有用功
W=ηQ放=30%×2.61×108J=7.83×107J
答：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量为2.61×108J；
（2）发动机驱动汽车做的有用功为7.83×107J。
21．（1）见解析；（2）6.5×104Pa；（3）300kg
【详解】解：（1）尾部滑行板上方水流速度大，流速大的地方压强小，上、下表面存在着压强差，因而有压力差，产生抬升力。
（2）战车对水平地面的压力为
根据可得，战车对地面的压强为
（3）战车在水中行驶的时间为
发动机做的功为
柴油燃烧至少释放的热量为
至少消耗的柴油的质量为
答：（1）见解析；
（2）战车静止在水平地而上，战车履带对地面的压强是6.5×104Pa；
（3）在某次演习中，战车以最大功率最大速度在水中行驶40km，计算此过程至少消耗300kg的柴油。
22．（1）2×105Pa；（2）2.5×104W；（3）2.5×108J，18.12kg
【详解】解：（1）汽车静止时对地面的压力等于其重力，所以
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N
汽车静止时对路面的压强
（2）当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，牵引力的功率
（3）汽车牵引力所做的功
行驶过程中需要的热量
需要汽油的质量
答：（1）汽车静止时对路面的压强为2×105Pa；
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为2.5×104W；
（3）这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是2.5×108J，应该加汽油18.12kg。
23．（1）；（2）9.78kg；（3）见解析
【详解】解：（1）由可得，公交车静止对水平地面的压力
公交车重力
由于公交车匀速行驶，由二力平衡可知
（2）公交车匀速行驶10min，行驶的路程
牵引力做的功
汽油所释放的能量
由得
（3）乘车时要系安全带，防止突然刹车时，由于惯性造成对人体的伤害，车停稳后再下车，防止由于惯性造成人摔倒。
24． 化学 内 4.2×106J 82%
【详解】解：（1）燃料燃烧时，将燃料自身化学能转化为水的内能。
（2）根据密度公式，水的质量为
水吸收的热量为
（3）消耗天然气的体积为
天然气完全燃烧放出的热量为
该热水器的热效率为
答：（1）天然气热水器工作时将化学能转化为内能；
（2）水吸收的热量是4.2×106J；
（3）该热水器的热效率为82%。
25．（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）2.52×108J，15kg
【详解】解：（1）坦克满载在水中行进时，漂浮，浮力为
由阿基米德原理得
所以
由得
由得，排开水的体积是
（2）满载时对水平地面的压力
满载时对水平地面的压强
（3）发动机所做的功
消耗的柴油放出的热量是
由得，消耗的柴油的质量为
答：（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是22m3；
（2）满载时对水平地面的压强5.5×104Pa；
（3）发动机所做的功是2.52×108J，该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是15千克。
26． 机械 56km/h 2.8×107J 50%
【详解】（1）[1]汽车行驶时，氢气燃烧释放的内能转化为机械能，为汽车的运动提供动力。
（2）[2]行驶时的平均速度
（3）[3]匀速行驶时，汽车的牵引力等于阻力，所以
F牵=f=0.02G=0.02mg=0.02×5×103kg×10N/kg=1000N
牵引力做的功
W=Fs=1000N×28×103km=2.8×107J
（4）[4]燃烧氢能源放出的热量
Q放=m氢气q氢=0.4kg×1.4×108J/kg=5.6×107J
氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率
