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知识与能力训练九年级物理人教版B版

知识与能力训练九年级物理人教版B版

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5.某车型具有双模混动系统,该系统的发动机热效率可达到46.06%,百公里亏电油耗2.9 L(质量为2 kg),综合续航里程达到2100 km。若汽油热值$q = 4.6× 10^{7}J/kg$,求:
(1)2.9 L汽油完全燃烧,可释放多少热量?
(2)这辆车每消耗2.9 L汽油,其汽油机理论上可以对外做多少功?
(3)大单元综合阅读计算
①根据学习过的公式$W=Pt$,功和能的单位除了焦耳(J),还可以表述为“功率单位×时间单位”的形式,比如“千瓦时”(符号:kW·h)。在测试中,该车型配置有15.874kW·h刀片磷酸铁锂电池,其纯电续航里程为120 km。利用以上数据,结合力学知识,求此车型在匀速行驶时所受的平均阻力f。(不考虑能量损耗)
②汽油热值$q = 4.6× 10^{7}J/kg$的物理意义是 。热值实际上是一种能量密度,即“单位质量的储能源可以对外释放的能量”,若刀片磷酸铁锂电池(LiFePO₄)的能量密度为140 W·h/kg,则将其转换为热值单位为 J/kg,其物理意义为 。
答案:(1)9.2×10⁷J
解析:$Q_{放}=mq=2kg×4.6×10^{7}J/kg = 9.2×10^{7}J$。
(2)4.23752×10⁷J
解析:$W=\eta Q_{放}=46.06\%×9.2×10^{7}J\approx4.23752×10^{7}J$。
(3)①476.22N
解析:$W = 15.874kW\cdot h=15.874×3.6×10^{6}J = 5.71464×10^{7}J$,$s = 120km=1.2×10^{5}m$。匀速行驶时$f = F=\frac{W}{s}=\frac{5.71464×10^{7}J}{1.2×10^{5}m}\approx476.22N$。
②1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×10⁷J;5.04×10⁵;1kg刀片磷酸铁锂电池储存的能量为5.04×10⁵J