1、1类型二 力热综合题 针对训练1. (2017 西工大附中模拟改编)高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从西安到郑州游玩如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数( g10 N/kg)满载时总质量 1 000 t车轮与铁轨接触总面积 0.8 m2最高时速 360 km/h(1)满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力是_N.(2)西安至郑州的路程为 505 km.若列车以最高时速行驶，需要多少小时？列车从西安到郑州实际运行 2 小时 20 分，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的 0.01 倍，此过程中牵引力的功率是多少？(结果保
2、留一位小数)(3)“和谐号”运行 1 km 耗电 1.075108 J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶 1 km 至少需要消耗多少千克柴油？( q 柴油 4.310 7 J/kg)第 1 题图2. (2017 高新一中模拟改编)如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，满载时总质量为360 kg，车轮与沙滩接触的总面积为 0.2 m2.卡丁车满载时在水平沙滩上以 10 m/s 的速度做匀速直线运动，它的发动机所提供的实际功率为 2.3104 W(取 g10 N/kg)2(1)沙滩卡丁车的轮胎表面凹凸不平是为了增大与地面的_(2)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，车轮对沙滩的压强为多少？卡丁车
3、在此次满载且匀速行驶过程中，发动机提供的牵引力为多少？(3)该卡丁车以汽油为燃料，若汽油完全燃烧所放出热量的 25%转化为卡丁车运动的机械能，则以该速度行驶 10 min 至少需要燃烧多少千克的汽油？(汽油的热值为 q 汽油4.610 7 J/kg)第 2 题图3. 如图所示，为风景区山中的一段盘山公路照片某观光汽车，有关数据如下表所示，沿该盘山公路以 12 m/s 的速度匀速行驶，经过 20 min 从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为 9103 N(已知汽油热值 q4.610 7 J/kg， g 取 10 N/kg)第 3 题图总质量 6 000 kg3燃料 汽油汽油完全燃烧释
4、放的热量转化为汽车牵引力做功的效率 30%(1)盘山公路是简单机械中的_模型；它的优点是可以_(选填“省距离”或“省力”)(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？(结果保留整数)(3)若山高为 0.6 km，该斜面的机械效率是多少？(计算结果保留二位小数)4. (2017 交大附中模拟)在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用图为某型号履带式推土机，额定功率为 2.0105 W请回答并计算(1)推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时_；当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到_的作用(2)当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在 1 min 内匀速前进了 120 m，求推土
5、机受到的阻力(3)若推土机发动机的效率为 40%，工作一段时间消耗柴油 50 L，求此过程中推土机做的功(已知柴油的密度为 0.8103 kg/m3，热值为 4.0107 J/kg)第 4 题图4答案1. (1)1107 【解析】满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：F G mg1 00010 3 kg10 N/kg110 7 N解：(2)由 v 可得，列车以最高时速行驶从西安到郑州需要stt 1.4 hsv 505 km360 km/h实际运行时间 t2 h 20 min8 400 s列车从西安到郑州做匀速直线运动时的速度：v 60.1 m/sst 505103 m8 400 s因列车匀
6、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，列车受到的牵引力：F f0.01 G0.01110 7 N110 5 N此过程中牵引力的功率：P F v110 5 N60.1 m/s6.010 6 W(3)列车行驶 1 km 需要完全燃烧柴油释放的热量：Q W1.07510 8 J由 Q mq 可得，所需柴油的质量：m 2.5 kgQq柴 油 1.075108 J4.3107 J/kg2. (1)摩擦解：(2)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，对沙滩的压力： F G mg360 kg10 N/kg3 600 N卡丁车车轮对沙滩的压强： p 1.810 4 PaFS 3 600 N0
7、.2 m2由 P Fv 可得，此次行驶中卡丁车的牵引力： F 牵 2 300 Wt Fst Pv 2.3104 W10 m/sN(3)牵引力做的功：5W Pt2.310 4 W1060 s1.3810 7 J由 100%可得，完全燃烧汽油放出的热量：WQQ 放 5.5210 7 JW 1.38107 J25%由 Q mq 可得，完全燃烧汽油的质量：m 1.2 kgQ放q汽 油 5.52107 kg4.6107 J/kg3. (1)斜面 省力解：(2)已知汽车的速度 v12 m/s，汽车上山时牵引力的功率：P Fv910 3 N12 m/s1.0810 5 WWt Fst汽车运动的时间 t20
8、min1 200 s根据公式 P 可得牵引力所做的功：WtW Pt1.0810 5 W1 200 s1.29610 8 J由公式 100%及 Q qm 可得 W Q qm ，则汽车从山脚到山顶消耗汽油的质WQ量： m 9 kgWq 1.296108 J4.6107 J/kg30%(3)汽车的总重力： G mg6 000 kg10 N/kg610 4 N汽车爬到顶端做的有用功：W 有用 Gh610 4 N600 m3.610 7 J由机械效率的公式可得，斜面的机械效率 100% 100%27.78%W有 用W总 3.6107 J1.296108 J4. (1)减小压强 增大摩擦 【解析】推土机安
9、装履带，这是在压力大小不能改变的情况下，通过增大受力面积来减小压强；履带上凸出的棱，是在压力大小不能改变的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的解：(2)当推土机以额定功率进行推土作业时，所做的功为：W Pt210 5 W60 s1.210 7 J因为 W Fs，所以推土机的牵引力6F 1.010 5 NWs 1.2107 J120 m又因为在平直的场地上匀速前进，所以阻力 f F1.010 5 N(3)消耗的柴油质量m 柴油 V0.810 3 kg/m350103 m340 kg柴油放出的热量Q mq 柴油 40 kg4.010 7 J/kg1.610 9 J因为 100%，所以推土机做的功为：WQW Q 1.610 9 J40%6.410 8 J
