专题4.3 初中力热综合计算题
知识回顾
解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
典例突破
【例题1】（2024河南）在2024上海国际新能源汽车展上，各款车型争奇斗艳。参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机，如图所示是一款新型电动汽车，请你根据下面的数据进行计算： （1）若汽车质量为960kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大（g＝l0N/kg）
（2）该电动汽车内部的电池电压为75V，额定电流为100A，电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是多少？
（3）普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%．如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km，与普通汽车相比大约可以节省多少汽油？（汽油的热值是4.6×107J/kg，结果保留一位小数）
【答案】（1）汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强为1.2×105Pa； （2）汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是600N； （3）与普通汽车相比大约可以节省5.2kg的汽油。 【解析】（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力： F＝G＝mg＝960kg×10N/kg＝9600N， 受力面积：
S＝200cm2×4＝800cm2＝8×102m2，
﹣
对地面的压强： p＝＝
＝1.2×105Pa；
（2）电动机工作时的功率： P电＝UI＝75V×100A＝7500W， 由η＝
×100%可得，牵引力的功率：
P机械＝80%P电＝80%×7500W＝6000W， 汽车行驶的速度： v＝36km/h＝10m/s，
因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力， 所以，由P＝＝f＝F′＝
＝
＝Fv可得，所受平均阻力： ＝600N；
（3）在额定功率下匀速行驶100km牵引力做的功： W＝F′s＝600N×100×103m＝6×107J， 由η＝Q放＝
×100%可得，需要汽油完全燃烧释放的热量： ＝
＝2.4×108J，
由Q放＝mq可得，节省汽油的质量： m′＝
＝
≈5.2kg。
【例题2】（2024内蒙古通辽）我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。在该段测试过程中： （1）汽车的功率为多少？
（2）燃烧了多少汽油？（计算结果保留两位小数） 【答案】（1）汽车的功率为1.2×104W； （2）燃烧了0.02kg汽油。
【解析】（1）因汽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，此过程中汽车牵引力做的功： W＝Fs＝fs＝400N×1.2×103m＝4.8×105J， 汽车牵引力做的功率： P＝＝（2）由η＝Q放＝
＝
＝1.2×104W；
×100%可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：
＝1×106J，
由Q放＝mq可得，消耗汽油的质量： m＝
＝
≈0.02kg
中考达标训练题
1．（2024湖南省邵阳）如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2．有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20℃．请你通过计算回答： （1）此时水和热水壶的总质量是多少？ （2）加热前水对壶底的压强多大？
（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]
【答案】（1）此时水和热水壶的总质量是2kg； （2）加热前水对壶底的压强为1.5×103Pa；
（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收5.04×105J热量。 【解析】（1）水的体积：V水＝1.5L＝1.5×103m3，
﹣
根据ρ可得水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1.5×103m3＝1.5kg；
﹣
则水和热水壶的总质量：m＝m壶+m水＝0.5kg+1.5kg＝2kg； （2）水深h＝15cm＝0.15m， 则壶底受到水的压强：
p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa；
（3）1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
2024年中考物理计算题解题方法全攻略：中考力热综合计算题(含答案)
