人教版初中物理九年级上学期14.2热机的效率
一、单选题
1.(2020·无锡)煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
2.(2020·大连模拟)关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,热机消耗燃料越少
B.热机效率越高,热机做的有用功越大
C.热机效率越高,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多
D.热机效率越高,获得相同的有用功,消耗燃料就越多
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机的效率
A.没有控制有用功相等,所以无法判断消耗的燃料多少,A不符合题意;
B.没有控制燃料放出的热量相等,所以效率高,但有用功不一定大,
C.消耗相同的燃料,放出的热量相同,效率越高,获得的有用功就越多,C符合题意;
D.效率越高,获得相同的有用功,所需放出的热量就越小,消耗的燃料就越少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热机效率指热机做的有用功和燃料放出的热量的比值。
3.(2019九上·北京期中)关于热机,下列说法中错误的是( )
A.汽油机的效率高于蒸汽机的效率
B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
C.热机功率越大,它做功越快
D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失多,效率低,A不符合题意;
B.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,B错误,符合题意;
C.功率表示做功的快慢,热机功率越大,它做功越快,C不符合题意;
D.热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比比值越大,内能转化为机械能的比例越大,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失多,效率低,汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,热机功率越大,它做功越快,热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.
4.(2020·甘孜)下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
【答案】B
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,A不符合题意;
B.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,B符合题意;
C.任何机器的做功时都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%,C不符合题意;
D.热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】热值是燃料的特性,和燃料的种类有关;柴油机的效率不会达到100%。
5.(2019九上·利辛月考)甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率是30%,乙的效率是20%,那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为( )
A.3:4 B.2:3 C.3:2 D.4:3
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】甲的功率是乙的2倍,在相同时间内,甲的功是乙做功的2倍,若乙做功为W,甲为2W,
根据热机效率,放出的总热量为,,
消耗的燃料比为:。
故答案为:D.
【分析】根据物体的功率和时间计算功的大小,根据有用功和效率计算消耗的燃料的比值。
6.(2020·抚顺模拟)下列有关热机的说法中正确的是( )
①汽油机汽缸顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气;
②热机的工作原理是将内能转化为机械能;
③内燃机压缩冲程时气缸内气体的内能增大,温度升高;
④热机效率可以达到100%。
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
【答案】C
【知识点】热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:①由汽油机的结构可知,汽油机的顶部有火花塞,吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故①错误;
②热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能的机器,故②正确;
③在内燃机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的气体做功,使气体的内能增加,温度升高,故③正确;
④热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失,故热机的效率不可能达到100%,故④错误;
综上可知,只有②③正确。
故答案为:C。
【分析】汽油机吸入的是空气盒汽油的混合物,热机将内能转化为机械能,内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能,热机能量损失较大,热机效率不能到达100%。
7.(2019九上·平遥月考)提高热机效率的有效途径是( )
A.采用优质能源
B.减少热机的各种热损失,减小摩擦
C.降低热机的功率
D.避免使用热机
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机效率是热机做的有用功和燃料燃烧放出的热量的比值,采用优质能源不能提高比值,A不符合题意;减少热机的损失可以提高能量的利用率,能提高热机效率,B符合题意;降低功率是减慢做功速度,不能提高效率,C不符合题意;不使用热机不能提高效率,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】提高热机效率是增大热机做的有用功和燃烧放出的总能量的比值,可以通过减少损失来实现。
二、多选题
8.(2019九上·广州期中)某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力做功为1.38×107J,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
A.汽车行驶速度是20km/h
B.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
C.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J
D.汽车发动机的效率是20%
【答案】B,D
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】解:A、汽车的行驶速度:v= = =72km/h,A不符合题意;
BC、消耗的燃油完全燃烧放出的热量:Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,B符合题意;
D、汽车发动机的效率:η= ×100%= ×100%=20%,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】结合燃油的质量,利用热值公式求解燃料燃烧释放的热量;燃油释放的热量为总功,牵引力做的功为有用功,有用功除以总功即为机械效率。
9.(2019九上·府谷月考)为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施中,提高效率的是( )
A.尽最使燃料充分燃烧 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量增加热机的工作时间
【答案】A,B,C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.尽量使燃料充分燃烧,可使能有效利用的能量增加,可以提高热机的效率,A符合题意;
B.尽量减小热机部件间的摩擦,减少额外功,可使有用的能量占总能量的比值增加,可提高热机的效率,B符合题意;
C.尽量减少废气带走的热量,可使有用的能量占总能量的比值增加,可提高热机的效率,C符合题意;
D.尽量增加热机的工作时间,不能提高用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值,此方法不能提高热机的效率,D不合题意。
故答案为:ABC
【分析】提高热机的效率的措施有:尽量使燃料充分燃烧;尽量减小热机部件间的摩擦,减少额外功;尽量减少废气带走的热量.
三、填空题
10.(2019九上·邵阳期中)我国长征运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的 高。
【答案】热值
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
【分析】液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
11.(2020·鸡西)四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是 冲程。某汽油机的热机效率为25%,用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。(q=4.6×107J/kg)
【答案】做功;5.75×106
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是做功冲程。根据燃料的热值公式可知,汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
【分析】内燃机的做功冲程把内能转化为机械能,利用燃料的热值和质量的乘积计算热量,根据热效率可以计算机械能。
12.(2020·高邮模拟)某太阳能热水器的光热转换效率为60%,该太阳能热水器内装有100kg,温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,则热水器中水吸收了 J的热量;热水器吸收了 J太阳能;这些太阳能相当于完全燃烧了 m3的天然气。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/m3]
【答案】2.52×107;4.2×107;0.5
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】水吸收的热量
热水器中水吸收了2.52×107J的热量。由 得热水器接收的太阳能
热水器接收的太阳能4.2×107J。由题知
由 得需要天然气的体积
需要天然气的体积0.5m3。
【分析】利用比热容、质量和温度差计算吸收的热量,根据热效率计算总能量,根据热量和热值计算燃料的体积。
四、计算题
13.(2020·百色)如今太阳能热水器已走进了千家万户,某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107J,使质量为80kg、初温为20℃的水温度升高到50℃,求:
(1)已知干木柴的热值为q=1.2×107J/kg,若由燃烧干木柴来提供2.52×107J的热量需要完全燃烧多少千克干木柴?
(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少?[的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)该太阳能热水器的效率是多少?
【答案】(1)解:需要完全燃烧干木柴的质量是
答:需要完全燃烧干木柴的质量是2.1kg
(2)解:水吸收的热量是
答:水吸收的热量是
(3)解:该太阳能热水器的效率是
答:该太阳能热水器的效率是40%
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据热量和热值可以计算燃料的质量;(2)根据比热容、质量和温度差的乘积,计算热量的多少;(3)利用吸收的热量和燃料放出热量的比值计算热效率。
14.(2020·威海)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
【答案】(1)解:摩托车静止在水平地面时对地面的压力F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N
摩托车与地面接触面积S=150cm2=1.5×10-2m2
摩托车静止在水平地面时对地面的压强p= = =1×105Pa
摩托车对地面的压强为1×105Pa。
答:摩托车对地面的压强为1×105Pa
(2)解:由题意, 摩托车匀速行驶时受到的摩擦力f=0.1G总=0.1(m车+m人+m货)g=(150kg+70kg+80kg)×10N/kg×0.1=300N
因为摩托车匀速直线行驶,则F牵=f=300N
摩托车的速度v=72km/h=20m/s
摩托车的功率P=F牵v=300N×20m/s=6000W
摩托车发动机的实际输出功为6000W。
摩托车行驶50s输出的用功W=Pt=6000W×50s=3×105J
摩托车发动机的效率η= = =30%
摩托车发动机的效率为30%。
答:摩托车发动机的实际输出功为6000W;摩托车发动机的效率为30%。
【知识点】功率的计算;有关热机的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用质量计算重力,根据压力和受力面积的比值计算压强;(2)根据总重力计算压力,计算摩擦力,根据二力平衡计算牵引力,利用牵引力和速度的乘积计算功率大小。
人教版初中物理九年级上学期14.2热机的效率
一、单选题
1.(2020·无锡)煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
2.(2020·大连模拟)关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,热机消耗燃料越少
B.热机效率越高,热机做的有用功越大
C.热机效率越高,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多
D.热机效率越高,获得相同的有用功,消耗燃料就越多
3.(2019九上·北京期中)关于热机,下列说法中错误的是( )
A.汽油机的效率高于蒸汽机的效率
B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
C.热机功率越大,它做功越快
D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
4.(2020·甘孜)下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
5.(2019九上·利辛月考)甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率是30%,乙的效率是20%,那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为( )
A.3:4 B.2:3 C.3:2 D.4:3
6.(2020·抚顺模拟)下列有关热机的说法中正确的是( )
①汽油机汽缸顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气;
②热机的工作原理是将内能转化为机械能;
③内燃机压缩冲程时气缸内气体的内能增大,温度升高;
④热机效率可以达到100%。
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
7.(2019九上·平遥月考)提高热机效率的有效途径是( )
A.采用优质能源
B.减少热机的各种热损失,减小摩擦
C.降低热机的功率
D.避免使用热机
二、多选题
8.(2019九上·广州期中)某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力做功为1.38×107J,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
A.汽车行驶速度是20km/h
B.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
C.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J
D.汽车发动机的效率是20%
9.(2019九上·府谷月考)为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施中,提高效率的是( )
A.尽最使燃料充分燃烧 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量增加热机的工作时间
三、填空题
10.(2019九上·邵阳期中)我国长征运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的 高。
11.(2020·鸡西)四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是 冲程。某汽油机的热机效率为25%,用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。(q=4.6×107J/kg)
12.(2020·高邮模拟)某太阳能热水器的光热转换效率为60%,该太阳能热水器内装有100kg,温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,则热水器中水吸收了 J的热量;热水器吸收了 J太阳能;这些太阳能相当于完全燃烧了 m3的天然气。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/m3]
四、计算题
13.(2020·百色)如今太阳能热水器已走进了千家万户,某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107J,使质量为80kg、初温为20℃的水温度升高到50℃,求:
(1)已知干木柴的热值为q=1.2×107J/kg,若由燃烧干木柴来提供2.52×107J的热量需要完全燃烧多少千克干木柴?
(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少?[的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)该太阳能热水器的效率是多少?
14.(2020·威海)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
2.【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机的效率
A.没有控制有用功相等,所以无法判断消耗的燃料多少,A不符合题意;
B.没有控制燃料放出的热量相等,所以效率高,但有用功不一定大,
C.消耗相同的燃料,放出的热量相同,效率越高,获得的有用功就越多,C符合题意;
D.效率越高,获得相同的有用功,所需放出的热量就越小,消耗的燃料就越少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热机效率指热机做的有用功和燃料放出的热量的比值。
3.【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失多,效率低,A不符合题意;
B.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,B错误,符合题意;
C.功率表示做功的快慢,热机功率越大,它做功越快,C不符合题意;
D.热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比比值越大,内能转化为机械能的比例越大,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失多,效率低,汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,热机功率越大,它做功越快,热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.
4.【答案】B
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,A不符合题意;
B.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,B符合题意;
C.任何机器的做功时都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%,C不符合题意;
D.热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】热值是燃料的特性,和燃料的种类有关;柴油机的效率不会达到100%。
5.【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】甲的功率是乙的2倍,在相同时间内,甲的功是乙做功的2倍,若乙做功为W,甲为2W,
根据热机效率,放出的总热量为,,
消耗的燃料比为:。
故答案为:D.
【分析】根据物体的功率和时间计算功的大小,根据有用功和效率计算消耗的燃料的比值。
6.【答案】C
【知识点】热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:①由汽油机的结构可知,汽油机的顶部有火花塞,吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故①错误;
②热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能的机器,故②正确;
③在内燃机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的气体做功,使气体的内能增加,温度升高,故③正确;
④热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失,故热机的效率不可能达到100%,故④错误;
综上可知,只有②③正确。
故答案为:C。
【分析】汽油机吸入的是空气盒汽油的混合物,热机将内能转化为机械能,内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能,热机能量损失较大,热机效率不能到达100%。
7.【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】热机效率是热机做的有用功和燃料燃烧放出的热量的比值,采用优质能源不能提高比值,A不符合题意;减少热机的损失可以提高能量的利用率,能提高热机效率,B符合题意;降低功率是减慢做功速度,不能提高效率,C不符合题意;不使用热机不能提高效率,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】提高热机效率是增大热机做的有用功和燃烧放出的总能量的比值,可以通过减少损失来实现。
8.【答案】B,D
【知识点】燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】解:A、汽车的行驶速度:v= = =72km/h,A不符合题意;
BC、消耗的燃油完全燃烧放出的热量:Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,B符合题意;
D、汽车发动机的效率:η= ×100%= ×100%=20%,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】结合燃油的质量,利用热值公式求解燃料燃烧释放的热量;燃油释放的热量为总功,牵引力做的功为有用功,有用功除以总功即为机械效率。
9.【答案】A,B,C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.尽量使燃料充分燃烧,可使能有效利用的能量增加,可以提高热机的效率,A符合题意;
B.尽量减小热机部件间的摩擦,减少额外功,可使有用的能量占总能量的比值增加,可提高热机的效率,B符合题意;
C.尽量减少废气带走的热量,可使有用的能量占总能量的比值增加,可提高热机的效率,C符合题意;
D.尽量增加热机的工作时间,不能提高用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值,此方法不能提高热机的效率,D不合题意。
故答案为:ABC
【分析】提高热机的效率的措施有:尽量使燃料充分燃烧;尽量减小热机部件间的摩擦,减少额外功;尽量减少废气带走的热量.
10.【答案】热值
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
【分析】液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
11.【答案】做功;5.75×106
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是做功冲程。根据燃料的热值公式可知,汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
【分析】内燃机的做功冲程把内能转化为机械能,利用燃料的热值和质量的乘积计算热量,根据热效率可以计算机械能。
12.【答案】2.52×107;4.2×107;0.5
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】水吸收的热量
热水器中水吸收了2.52×107J的热量。由 得热水器接收的太阳能
热水器接收的太阳能4.2×107J。由题知
由 得需要天然气的体积
需要天然气的体积0.5m3。
【分析】利用比热容、质量和温度差计算吸收的热量,根据热效率计算总能量,根据热量和热值计算燃料的体积。
13.【答案】(1)解:需要完全燃烧干木柴的质量是
答:需要完全燃烧干木柴的质量是2.1kg
(2)解:水吸收的热量是
答:水吸收的热量是
(3)解:该太阳能热水器的效率是
答:该太阳能热水器的效率是40%
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据热量和热值可以计算燃料的质量;(2)根据比热容、质量和温度差的乘积,计算热量的多少;(3)利用吸收的热量和燃料放出热量的比值计算热效率。
14.【答案】(1)解:摩托车静止在水平地面时对地面的压力F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N
摩托车与地面接触面积S=150cm2=1.5×10-2m2
摩托车静止在水平地面时对地面的压强p= = =1×105Pa
摩托车对地面的压强为1×105Pa。
答:摩托车对地面的压强为1×105Pa
(2)解:由题意, 摩托车匀速行驶时受到的摩擦力f=0.1G总=0.1(m车+m人+m货)g=(150kg+70kg+80kg)×10N/kg×0.1=300N
因为摩托车匀速直线行驶,则F牵=f=300N
摩托车的速度v=72km/h=20m/s
摩托车的功率P=F牵v=300N×20m/s=6000W
摩托车发动机的实际输出功为6000W。
摩托车行驶50s输出的用功W=Pt=6000W×50s=3×105J
摩托车发动机的效率η= = =30%
摩托车发动机的效率为30%。
答:摩托车发动机的实际输出功为6000W;摩托车发动机的效率为30%。
【知识点】功率的计算;有关热机的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用质量计算重力,根据压力和受力面积的比值计算压强;(2)根据总重力计算压力,计算摩擦力,根据二力平衡计算牵引力,利用牵引力和速度的乘积计算功率大小。