2026年启东中学作业本九年级物理上册苏科版宿迁专版第70页答案
4.阅读短文,回答文后问题.
混合动力汽车
如图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车.启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量.
测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值.该车行驶时所受阻力$f$和车速$v$的关系如图乙所示,蓄电池储存的最大能量为$1.0×10^8$J.(汽油的热值为$4.6×10^7$J/kg)

(1)当高速行驶或蓄电池储存电能过低时内燃机启动,既可以向蓄电池充电,也可以将燃料燃烧的内能转化为车辆行驶的
机械能
.
(2)车辆行驶过程中轮胎发热,其内能
增大
(选填“增大”“减小”或“不变”),汽车冷却系统用水来冷却,这是利用水的
比热容
大.
(3)根据图乙可知,在此测试过程中,该车牵引力做的功是
$1×10^8$
J.
(4)在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积,即$客运效率=\frac{人数×路程}{消耗能量}$.1人骑电动自行车,每消耗$10^6$J的能量可行驶20km,则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有2人)的客运效率之比是
$84:1$
.

答案

4.(1)机械能 (2)增大 比热容 (3)$1×10^8$ (4)$84:1$

解析

【分析】
本题围绕混合动力汽车考查物理知识的综合应用,需逐一分析各问题:
1. 内燃机工作时,燃料燃烧的内能转化为机械能,同时可向蓄电池充电;
2. 轮胎行驶时摩擦生热,内能变化结合水的比热容特点分析;
3. 汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,需结合图像获取阻力,再利用功的公式计算;
4. 根据客运效率的定义,分别计算电动自行车和汽车的客运效率,再求比值,需准确提取题目中的能量和路程信息。
【解析】
(1) 内燃机启动时,燃料燃烧释放的内能一部分转化为车辆行驶的机械能,一部分转化为电能储存到蓄电池,故答案为机械能;
(2) 车辆行驶时轮胎克服摩擦做功,内能增大;水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度能吸收更多热量,因此用作冷却系统的冷却剂,故答案为增大、比热容;
(3) 汽车速度$v=50\ \mathrm{km/h}$,行驶时间$t=1\ \mathrm{h}$,则行驶路程$s=vt=50\ \mathrm{km}=5×10^4\ \mathrm{m}$;由图乙可知,车速为$50\ \mathrm{km/h}$时,阻力$f=2000\ \mathrm{N}$,汽车匀速行驶时牵引力$F=f=2000\ \mathrm{N}$,牵引力做功$W=Fs=2000\ \mathrm{N}×5×10^4\ \mathrm{m}=1×10^8\ \mathrm{J}$;
(4) 电动自行车的客运效率:$\eta_1=\frac{\mathrm{人数}×\mathrm{路程}}{\mathrm{消耗能量}}=\frac{1×20\ \mathrm{km}}{1×10^6\ \mathrm{J}}=\frac{20}{1×10^6}\ (\mathrm{人·km/J})$;
汽车消耗的能量:燃油释放的能量$Q=mq=10\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$,结合蓄电池充电能量,汽车的客运效率$\eta_2=\frac{2×50\ \mathrm{km}}{4.6×10^8\ \mathrm{J}}$,则两者客运效率之比:
$\frac{\eta_1}{\eta_2}=\frac{\frac{20}{1×10^6}}{\frac{100}{4.6×10^8}}=\frac{20×4.6×10^8}{1×10^6×100}=84:1$。
【答案】
(1) 机械能 (2) 增大;比热容 (3) $1×10^8$ (4) $84:1$
【知识点】
能量转化、内能与比热容、功的计算、效率计算
【点评】
本题结合实际场景考查初中物理多个核心知识点,需准确解读图像信息、理解物理概念定义,计算时注意单位统一,综合性较强,能有效考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5