資源簡介

(共15張PPT)
第二章　改變世界的熱機
2 內燃機
1. 活塞式內燃機的燃料在汽缸內 ，產生的燃氣直接推動活塞做
功。從能量轉化的角度來說，內燃機是把 能轉化成 能。
2. 常見的活塞式內燃機有 機和 機。
燃燒　
內　
機械　
汽油　
柴油　
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3. 如圖所示的是一臺四沖程內燃機的 (選填“壓縮”或“做功”)沖程，這個沖程是通過 (選填“做功”或“熱傳遞”)的方
式改變汽缸內氣體的內能的。
壓縮　
做功　
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4. 如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環的示意圖，其中屬于做功沖
程的是 。
　
丙　
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5. 柴油機的吸氣沖程中吸入汽缸的是 ，在壓縮沖程末靠
噴出 而工作。
空氣　
噴油嘴
霧狀柴油　
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6. (教材第28頁“圖2－2－10”改編)內燃機的一個工作循環有 個沖程，每個工作循環活塞對外做功 次，曲軸轉動 周。如圖
所示是某內燃機的構造示意圖，則該內燃機為 (選填“汽油機”或“柴油機”)。
四　
一　
兩　
柴油機　
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7. 火箭發動機的原理：燃料燃燒將 能轉化為 能，生成的
燃氣向后噴出，推動箭體做功將 能轉化為 能。
化學　
內　
內　
機械　
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8. 下列有關四沖程內燃機的敘述中，不正確的是(　B　)
A. 工作中只有做功沖程把內能轉化為機械能
B. 工作中壓縮沖程是把內能轉化為機械能
C. 開始工作時要靠外力啟動
D. 每一個工作循環，燃氣只做功一次
B
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9. 下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及的主
要能量的轉化情況。關于對圖中①②③④的補充正確的是(　D　)
A. ①做功沖程?、趦饶苻D化為機械能?、蹓嚎s沖程　④機械能轉化為
內能
B. ①壓縮沖程　②內能轉化為機械能?、圩龉_程?、軝C械能轉化為
內能
C. ①做功沖程?、跈C械能轉化為內能?、蹓嚎s沖程　④內能轉化為機
械能
D. ①壓縮沖程?、跈C械能轉化為內能?、圩龉_程?、軆饶苻D化為機
械能
D
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10. 關于汽油機和柴油機的區別，下列說法錯誤的是(　B　)
A. 汽油機有火花塞，柴油機有噴油嘴
B. 汽油機用壓燃式點火，柴油機用點燃式點火
C. 吸氣沖程中，汽油機吸入汽油和空氣的混合物，柴油機只吸入空氣
D. 小汽車、摩托車通常用汽油機做發動機，卡車、挖掘機用柴油機做
發動機
B
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11. (2023·石家莊橋西區校級期中)關于汽油機的四個沖程圖，下列
說法正確的是(　C　)
　
C
A. 甲圖是壓縮沖程，將內能轉化為機械能
B. 乙圖是排氣沖程，將內能轉化為機械能
C. 丙圖是做功沖程，若飛輪轉速是 2 400 r/min，則汽油機每個汽缸每
秒對外做功20次
D. 丁圖是吸氣沖程，吸入的成分只有空氣
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12. (2023·江蘇常州)壓縮空氣動力車。
(1)小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動力小車。當氣球向右噴氣時，靜止的小車向左運動起來，如圖甲所示。該現象說明力
的作用是 ，還說明力可以改變物體的 。
相互的　
運動狀態　
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(2)為制造壓縮空氣動力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動力發動機連接，該發動機的一個工作循環分為進氣沖程和排氣沖程，如
圖乙所示。發動機對外做功的是 沖程，此過程中鋼瓶內壓縮空
氣的溫度 。若該發動機的轉速為 1 200 r/min，則1 s內發動機對外做功 次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶內壓縮空氣的密度 。
進氣　
降低　
20　
減小
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13. 某試驗汽車上安裝了一個單缸四沖程汽油機，該汽油機
汽缸活塞面積為 40 cm2，一個沖程活塞在汽缸中移動的距離是60 mm，
滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為1.0×106 Pa，飛輪1 min轉動 3
000圈，當汽油機滿負荷工作時(不計摩擦)，求：
(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力。
解：(1)由p＝可知，燃氣對活塞的平均壓力
F＝pS＝1.0×106 Pa×40×10－4 m2＝4 000 N。
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(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功。
解：(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功
W＝Fs＝4 000 N×60×10－3 m＝240 J。
(3)汽油機的功率。
解：(3)飛輪每轉兩圈對外做功一次，所以飛輪轉動3 000周，要對外做功1 500次，則燃氣 1 min對活塞做的總功W總＝W×1 500＝240 J×1 500＝3.6×105 J，汽油機的功率為P＝＝＝6 000 W。
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13(共9張PPT)
第二章　改變世界的熱機
1 熱機
1. (教材第20頁“觀察”改編)如圖所示，在試管內裝些水，用帶玻璃管的膠塞塞住，在玻璃管口處放一個用紙做成的小葉輪，加熱試管使水沸
騰后，可以觀察到的現象是 。在這個實驗中，燃料的.
能轉化為 能，傳給水，水 (填物態變化)變成水蒸氣，水蒸氣驅動小葉輪轉動，水蒸氣的 能轉化為小葉輪的 . 能。
小葉輪轉動　
化學　
內　
汽化　
內　
機械　
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2. 熱機的原理：燃料的化學能(　內)能 (　 械)能
3. 下列交通工具工作過程中使用熱機的是(　B　)
A. 自行車 B. 柴油汽車
C. 腳踏船 D. 電動車
內
機械
B
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4. 蒸汽機是最早的 。1769年， 改進、完善了蒸汽機。
熱機　
瓦特　
5. 現代熱機種類繁多，構造各異，主要有輪機、 、
和火箭發動機。
內燃機　
噴氣
發動機　
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6. 下列現象中，利用內能做功的是(　D　)
A. 在冬天的戶外，兩手相搓，一會兒就暖和
B. 車刀在砂輪的高速摩擦之下濺出火花
C. 烈日下，柏油路面被曬熔化了
D. 火箭在“熊熊烈火”的噴射中沖天而起
D
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7. 如圖所示是熱機工作原理演示裝置，在試管內裝些水，用軟木塞塞緊
瓶口，用酒精燈加熱試管內的水。使水沸騰，一會兒，水蒸氣將軟木塞
沖出。在這一過程中，先是酒精燃燒將 能轉化為 能，接
著是將 能傳遞給 ，最后對 做功。將
能轉化為 能。
化學　
內　
內　
水蒸氣　
軟木塞　
內　
機械　
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8. 熱機的廣泛使用已成為一個國家工業化程度的標志，人類的
現代生活已越來越離不開各種熱機，熱機從根本上改變著我們的世界。
下列相關說法不正確的是(　A　)
A. 熱機是把化學能轉化為機械能的裝置
B. 蒸汽機、汽輪機、噴氣發動機都是熱機
C. 為了防止熱機過熱，通常用水來降溫，是利用水的比熱容大的特性
D. 熱機的大量使用會造成環境污染
A
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9. 2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射時，燃料通過燃燒將燃料的
能轉化為火箭內的高溫高壓燃氣的 能，然后轉化為使火箭加速上升的 能。
化學　
內　
機械　
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10. 如圖所示，將一個薄壁金屬筒固定在桌面上，筒里放一些乙醚，用塞子將筒口塞緊。拿一根繩子在筒外繞幾圈并迅速
來回拉動，將會看到塞子跳離筒口，筒口出現了霧狀“氣體”。這是繩
子與管壁反復摩擦，使管的 能增加，溫度升高，管壁通過熱傳遞
使乙醚的內能 ，溫度升高，直至產生大量的乙醚蒸氣，乙醚蒸
氣膨脹對塞子做功把塞子沖開，將 能轉化為 能，蒸氣內
能減小，溫度降低，液化為小液滴。這個現象說明 能和內能可
以相互轉化， 可以改變物體的內能。
內　
增加　
內　
機械　
機械　
做功　
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10(共17張PPT)
第二章　改變世界的熱機
章末整合集訓
考點整理
熱機
1. (2023·新疆)人類最早發明的熱機是(　A　)
A. 蒸汽機 B. 內燃機
C. 噴氣發動機 D. 火箭發動機
2. 下列四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是(　A　)
A. 超市購物車 B. 航空母艦
C. 直升機 D. 摩托車
A
A
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3. 如圖所示是一個演示實驗，老師向盒中滴入數滴酒精，再將盒蓋蓋
緊，然后按下電火花發生器的按鈕后看到盒蓋飛出。以下四個過程中，
與該過程中能量轉化形式相同的是(　B　)
A. 汽油機的壓縮沖程
B. 熱水瓶塞從瓶口跳起
C. 冬天，搓手使手變得暖和
D. 火箭與空氣摩擦表面溫度升高
B
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4. (2023·遼寧本溪)如圖是噴氣式飛機，它利用燃料燃燒后產生的高溫、
高壓氣體提供動力。下列有關該飛機說法正確的是(　A　)
A. 發動機屬于熱機
B. 在升空的過程中，飛機周圍的大氣壓逐漸變大
C. 加速升空時，飛機所受的力為平衡力
D. 飛機水平飛行時，機翼上方的氣體流速大，壓強大
A
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內燃機
5. 如圖所示是汽油機的四個沖程，其中屬于使汽車獲得動力的沖程是
(　B　)
　
B
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6. 關于熱機，下列說法正確的是(　D　)
A. 在內燃機的四個沖程中，使汽車獲得動力的沖程是吸氣沖程
B. 柴油機在壓縮沖程中，將內能轉化為機械能
C. 四沖程汽油機在工作時，進氣門、排氣門同時關閉的只有做功沖程
D. 四沖程汽油機，一個工作循環內完成四個沖程，對外做功一次
D
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7. 如圖是我國古代發明的取火器模型圖，把推桿迅
速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機械能轉化為 能，內燃機工作的 沖程原理與該
過程相同。
內　
壓縮　
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熱機效率
8. 小明閱讀了某汽車發動機的說明書后，繪制了內燃機的能量流向圖，
汽油的熱值為4.6×107 J/kg。下列說法錯誤的是(　D　)
A. 發動機在做功沖程把內能轉化為機械能
B. 該內燃機的效率為28％
C. 為確保發動機正常工作，可用水對其冷卻
D. 燃燒1 kg的汽油一定釋放4.6×107 J的能量
D
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9. 一輛汽車在平直公路上勻速行駛50 min，消耗汽油7 kg，汽油完全燃
燒放出的熱量有30％轉化為機械能，已知汽油的熱值為4.6×107 J/kg，則汽車發動機的功率約為(　D　)
A. 9.66 kW B. 96.6 kW
C. 3.22 kW D. 32.2 kW
D
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10. (2023·四川南充)某單缸四沖程汽油機，飛輪每分鐘轉3 000轉，則每
秒對外做功 次，每次對外做功115 J，該汽油機的效率為25％，
連續工作1小時需消耗汽油 kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
11. (1)噴氣發動機工作過程中燃料的 能先轉化為內能，內能再
轉化為 能，從而提供動力。
25　
0.9　
化學　
機械　
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(2)假設我國500噸級重型運載火箭某次發射平均推力約為8×106 N，將
起飛質量約 5 000 t的火箭在20秒的時間內推到約1.2×104 m的高度，同
時最大速度達到3 km/s。則火箭發動機的推力的平均功率約為 . W。
4.8×109　
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(3)噴氣壓縮發動機使混合氣體在燃燒室內燃燒直到膨脹的氣體再從尾部高速噴出過程中，燃氣的溫度是不斷變化的，圖中能大致反映燃氣溫
度隨時間而變化的是 。
　
C　
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12. 一臺電動清掃車，整車質量為800 kg，靜止時與水平地面的接觸面
積為200 cm2。清掃車在水平地面上50 min勻速行駛6 900 m，此時所受
阻力是1 500 N，(g取10 N/kg，q汽油＝4.6×107 J/kg)求：
(1)清掃車靜止在水平地面上時，對地面的壓強。
解：(1)清掃車停在水平面上，對地面的壓力F壓＝G＝mg＝800 kg×10
N/kg＝8 000 N，對地面的壓強p＝＝＝4×105 Pa。
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(2)清掃車在水平地面上勻速行駛時的速度。
解：(2)由v＝可得，清掃車的速度v＝＝＝2.3 m/s。
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解：(3)由于清掃車做勻速直線運動，所以牽引力和阻力是一對平衡力，即F＝f＝1 500 N，由題可知，清掃車行駛6.9 km過程中，所做的有用功W有＝Fs＝1 500 N×6.9×103 m＝1.035×107 J；汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝＝＝3.45×107 J；消耗汽油的質量m'＝＝＝0.75 kg。
(3)清掃車在水平地面上勻速行駛6.9 km，若使用效率為30％的汽油機提
供動力，需要消耗的汽油。
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易錯點整理
13. 圖中是某四沖程內燃機工作循環中的 沖程，此內燃機1秒內
對外做功20次，則飛輪轉速 r/min。
做功　
2 400　
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14. 一般來說，柴油機的效率高于汽油機的效率，這表明(　D　)
A. 柴油機消耗柴油多
B. 柴油機做功快
C. 柴油機做有用功多
D. 柴油機將內能轉化為機械能的比例大
D
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14(共16張PPT)
第二章　改變世界的熱機
3 熱機效率
1. (2023·唐山路北區期中)下列關于熱機效率的說法中正確的是(　D　)
A. 熱機所做的有用功增加，熱機的效率也會增大
B. 熱機效率是指熱機所做的有用功與所用燃料燃燒釋放的熱量之比
C. 柴油機的效率一般比汽油機的效率高，對空氣污染小
D. 在設計與制造熱機時不斷改進與創新，減少能量損失可以提高熱機
的效率
D
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2. (2023·邯鄲館陶縣校級月考)如圖所示的是某款汽車能量轉化示意圖，
則汽車發動機的熱機效率是(　B　)
A. 7％ B. 30％ C. 33％ D. 40％
B
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3. 為了節約能源，需要提高熱機的效率。下列措施不能提高熱機效率的
是(　D　)
A. 讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全
B. 充分利用廢氣中的能量，用來做有用功
C. 盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D. 盡量增加熱機的工作時間
D
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4. 的廣泛應用，極大地推動了人類的第 次工業革命。
各種火電站和熱電站里， 將煤炭、天然氣和石油轉化為 . 能。熱機從根本上改變著我們的世界。
蒸汽機　
一　
汽輪機　
電　
5. 熱機的廣泛使用，給人類文明帶來了進步，也給生態環境造成了污染，主要是三個方面的污染：①排放廢氣的 ；②排放熱量
的 ；③產生噪聲的 。
大氣污染　
熱污染　
噪聲污染　
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6. 關于熱機的效率，下列說法正確的是(　C　)
A. 熱機的效率越高說明做功越快
B. 柴油機的效率一定比汽油機的效率高
C. 熱機的效率越高，在做同樣多的有用功時消耗的能量越少
D. 熱機損失的能量中，主要是用于克服機械間的摩擦
C
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7. 甲柴油機的效率比乙柴油機的效率低，這表明(　D　)
A. 甲的功率比乙小
B. 甲做的功比乙少
C. 甲消耗的柴油多
D. 甲柴油機將內能轉化成機械能的百分比小
D
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8. 熱機的大量使用帶來了霧霾、溫室效應等
環境問題。為解決該問題，下列方法不可行的是(　D　)
A. 外出盡量步行、騎自行車，少乘坐燃油車輛，低碳出行
B. 大力推廣使用綠色新能源汽車
C. 大力開發低能耗、少污染的高性能熱機
D. 杜絕使用各類熱機，保護地球環境
D
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9. 提高熱機效率的途徑：減少燃燒過程中的 損失，使燃料
燃燒；盡量簡化機械傳動部分，選用優良的潤滑材料減小 ，以減少機械能損失；尾氣再利用。
10. (2023·邯鄲叢臺區校級月考)汽油機的做功沖程是將 能轉化為
能。一輛汽車在平直的公路上勻速行駛了一段路程，已知牽引力做的有用功為1.15×106 J。在此過程中，汽車燃燒了0.1 kg汽油，則完全燃燒這0.1 kg的汽油能放出 J的能量，該汽車發動機的效率為 。(汽油的熱值為4.6×107 J/kg)
11. 一輛某型號小客車在行駛中，汽油完全燃燒放出的熱量是1.0×105
J，此過程小客車做的額外功是6.5×104 J，則該小客車的熱機效率是
。
熱量　
充分
摩擦
內　
機械　
4.6×106　
25％　
35％　
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12. 我國自主研發的某大型運輸機的發動機是一種熱機，通過航空煤油
在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發動機獲得向前的推力，
若運輸機在高空中飛行時，在恒定的水平推力F的作用下，以720 km/h
的速度沿水平方向勻速航行1 h，需要燃燒航空煤油4 800 kg，已知運輸
機發動機提供的恒定推力為1.6×105 N，航空煤油的熱值為4.0×107 J/kg。則在這1 h內：
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(1)航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少？
解：(1)航空煤油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝4 800 kg×4×107 J/kg
＝1.92×1011 J。
(2)運輸機發動機做的功是多少？
解：(2)運輸機飛行的路程s＝vt＝720 km/h×1 h＝720 km＝7.2×
105 m，運輸機發動機做的功W＝Fs＝1.6×105 N×7.2×105 m＝1.152×1011 J。
(3)該發動機的熱機效率是多大？
解：(3)發動機的熱機效率η＝×100％＝×100％＝60％。
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13. (2023·河北)一輛四輪家庭轎車的部分數據如表所示。一
次旅行時，司機駕駛該汽車沿一平直公路持續行駛至A市的過程中，先
后通過如圖所示的甲、乙、丙三個標志牌，牌上的地址和數字表示從該
標志牌處沿這一公路到達牌上地址的路程。途經甲時開始計時，到達乙
時恰好用時25 min，從乙運動到丙的過程中，儀表盤顯示汽車一直以
108 km/h的速度勻速行駛。g取10 N/kg。
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汽車(包括人員及物品)總質量/kg 2 000
停放時每個輪胎與地面的接觸面積/cm2 250
汽油的熱值/J·L－1 3.6×107
汽油機效率 25％
旅行中汽車部分數據表：
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(1)求這輛車(包括人員及物品)停放在水平地面上時對地面的壓強。
解：(1)這輛車(包括人員及物品)的總重力G
＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N，車(包
括人員及物品)停放在水平地面上時對地面的
壓力F壓＝G＝2×104 N，則車(包括人員及物
品)停放在水平地面上時對地面的壓強p＝
＝＝2×105 Pa。
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(2)求汽車從標志牌甲運動到丙這一過程中的平均速度。
解：(2)由題圖可知，汽車從標志牌甲運動到
丙的路程s＝47 km－2 km＝45 km，從乙運
動到丙的路程s'＝11 km－2 km＝9 km，由v
＝可知，從乙運動到丙的過程中所用時間t'
＝＝＝ h＝5 min，則甲運動到丙
所用時間t總＝25 min＋t'＝25 min＋5 min＝
30 min＝ h，從甲運動到丙這一過程中的平
均速度 v＝＝ ＝90 km/h。
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(3)通過儀表盤顯示的數據可知，從標志牌乙到丙的過程中，汽車消耗
0.7 L汽油，求這一過程中牽引力做功的功率。
解：(3)汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝Vq
＝0.7 L×3.6×107 J/L＝2.52×107 J，由
η＝×100％可知，牽引力做的功W＝
ηQ放＝25％×2.52×107 J＝6.3×106 J，這一過程中牽引力做功的功率P＝＝
＝2.1×104 W。
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