热机效率计算专题

第=page1414页，共=sectionpages1414页第=page11页，共=sectionpages1515页热机效率计算专题一、计算题（本大题共20小题，共160.0分）1.用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg．求：

（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。

（2）水吸收的热量。

（3）燃气灶烧水的效率。

2.已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg，0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75℃？c水=4.2×103J/（kg•℃）

3.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：

（1）水吸收的热量；

（2）燃气锅炉烧水时的效率；

（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。4.由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点，使得人们越来越广泛地使用它．已知某太阳能热水器的水箱吸收太阳辐射热量为2.52×107J，如果这些热量的50%被水箱内质量为100kg温度为20℃的水吸收，可使这些水的温度升高多少℃？（C水=4.2×103J/（kg．℃））

5.小芳家浴室里使用天然气提供热水．已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃，如果小芳洗一次澡用热水0.06m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．求：

（1）所用热水的质量为多少？

（2）这些水从热水器中吸收多少热量？

（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，则需要消耗多少立方米的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3）

6.2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。[c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3]求：

（1）体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？

7.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg。

求：（1）此过程中水吸收的热量；

（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；

（3）酒精灯烧水时的热效率。

8.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．则水吸收的热量为多少J？煤气完全燃烧放出的热量为多少J？煤气灶烧水的效率为多少？（q煤气=4.2×107J/kg）

9.用烟煤烧水时，将10kg的水从15℃加热到95℃，燃烧了1.4kg的烟煤．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），烟煤的热值是3×107J/kg．试求：

（1）水吸收的热量．

（2）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量．

（3）烧水过程的热效率．

（4）说出烧水过程热效率未达到100%的一个原因．

10.某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了0.5kg的干木柴。（c水=4.2×103J/（kg•℃），q=1.2×107J/kg，p水=1.0×103kg/m3）求：

（1）干木柴完全燃烧放出的热量。

（2）水吸收的热量。

（3）铁锅烧水的效率。

11.一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；

（1）所需的时间；

（2）牵引力所做的功；

（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）

12.福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5kg（假设燃油完全燃烧）．若燃油的热值q=3.3×107J/kg，求：

（1）专用车牵引力所做的功；

（2）燃油放出的热量；

（3）该专用车的热机效率。

13.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葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数。（g=10N/kg）满载时总质量1000t车轮与铁轨接触总面积0.8m2最高时速360km/h（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？

（2）葫芦岛至沈阳的路程为270km．若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h．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？

（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）

14.汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈．一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000转/分钟，效率为30%，求：

（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？

（2）做功冲程中，平均压力做多少功？

（3）汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg）

15.小兵同学想知道一辆小汽车的实际功率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进（空气阻力不计）求：

（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？

（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？

（3）该小汽车的效率是多少？

16.百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗。经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）．试求：

（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；

（2）测试时间内发动机所做的功；

（3）该品牌汽车发动机的热机效率。

17.四轮沙滩卡丁车，其满载时总重为3600N，车轮与沙滩接触的总面积为0.2m2．卡丁车满载时在水平沙滩上以10m/s的速度做匀速直线运动，它的功率为2.3×104W．（g=10N/kg）

（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？

（2）此次行驶中卡丁车的牵引力为多少牛？

（3）该卡丁车以汽油为燃料，若汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡丁车运动的机械能，则以该速度行驶10min需要燃烧多少千克的汽油？（q汽油=4.6×107J/kg）

18.一辆小轿车质量为1.8t，四个轮子与地面的总接触面积为1000cm2．小轿车在水平路面上做匀速直线运动，2.5h行驶了225km，该车的发动机的额定功率为20kw，（g=10N/kg，q汽油=4.5×107J/kg）求：

（1）小轿车静止时对地面的压强；

（2）轿车在这次行驶过程中受到的牵引力；

（3）若汽油完全燃烧产生的热量的25%转化为车运动时的机械能，则这次行驶中要消耗多少kg的汽油？

19.按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在

7×105Pa

以内，某型号货车部分参数如表所示，王师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一

段平直的公路上匀速行驶

30km。（g

取

10N/kg，沙子的密度为

2.4×103kg/m3，燃油的热值为

4.5×107J/kg）自重6×104N车轮个数10每个轮胎触地面积3×10-2m2车厢容积10m3请解答该货车在本次运输过程中的下列问题：

（1）通过计算判断该货车是否超载？

（2）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的

0.02

倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？

（3）货车在这一过程中消耗燃油

8kg，其热机效率是多少？

20.“郑州郑州天天挖沟，一天不挖不是郑州。”郑州作为我国发展速度最快的城市之一，也是最有发展潜力的城市，如今又入围建设国家中心城市，大力发展建设过程中，更离不开重型机械，如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为

2.5×105N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面的总接触面积为

2m2，该车正常工作时每小时可以将

60m3的混凝土输送到

10m

高的楼上。求：（g=10N/kg，ρ混凝土=4.3×103kg/m3，q柴油=4.3×107J/kg）

（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；

（2）该车将

60m3的混凝土输送到

10m

高的楼上，克服混凝土重力所做的功；

（3）该车将

60m3的混凝土输送到

10m

高的楼上，消耗柴油

2kg，则泵车的效率为多少？

答案和解析1.解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量：

Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J；

（2）水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）

=1.05×107J；

（3）煤气灶的效率：

。

2.解：（1）完全燃烧0.14kg的焦炭放出的热量：

Q放=mq

=0.14kg×3.0×107J/kg

=4.2×106J；

（2）由题意可知，Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106J=1.05×106J，

由Q吸=cm△t得水的质量：

m水===5kg．

3.解：（1）水吸收的热量：

；

（2）天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；

燃气锅炉烧水时的效率：

η=×100%=×100%≈33.3%；

（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，

则可燃冰的热值：q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，

若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：

V可燃冰===0.075m3。

4.解：由题知，Q吸=50%×2.52×107J=1.26×107J，

由Q吸=c水m△t可得：

△t===30℃．

5.解：

（1）由ρ=可得，

热水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg；

（2）热水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（40℃-10℃）=7.56×106J；

（3）天然气完全燃烧释放热量：

Q放=，

由Q放=Vq，可得，

需要天然气的体积：

V==0.27m3．

6.解：

（1）由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰=15q天然气=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3；

0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：

Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×l07J；

（2）由η=得被水吸收的热量：

Q吸=ηQ放=90%×1.05×l07J=9.45×106J；

由Q吸=cm△t可得，

水升高的温度：△t===22.5℃。7.解：

（1）m水=100g=0.1kg，

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；

（2）酒精完全燃烧产生的热量：

Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J；

（3）酒精灯烧水时的热效率：

η=×100%=×100%=20%。

8.解：（1）水吸收的热量：

Q吸=Cm水△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×105J；

（2）煤气完全燃烧放出的热量：

Q放=m煤气q=4.2×107J/kg×0.01kg=4.2×105J；

（3）煤气灶的效率：

η=×100%=×100%=50%．

9.解：（1）Q吸=cm（t-t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（95℃-15℃）

=3.36×106J

（2）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量Q放=3×107J/kg×1.4kg=4.2×107J

（3）η=×100%=×100%=8%；

（4）烟煤没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失．

10.解：（1）干木柴完全燃烧放出的热量

Q放=mq=0.5kg×1.2×107J/kg=6×106J；

（2）水的体积V水=2L=2×10-3m3，

由ρ=可得，水的质量：

m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，

水吸收的热量：

Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（85℃-10℃）=6.3×105J，

（3）铁锅烧水的效率为η=×100%=×100%=10.5%。

11.解：

（1）由v=可得，所需的时间：

t===0.5h；

（2）汽车总质量m=1.5t=1.5×103kg，

汽车的总重力G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，

汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N，

因为匀速通过大桥，所以牵引力F=f=1.2×103N，

牵引力所做的功W=Fs=1.2×103N×5×104m=6×107J；

（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J，

汽油机的效率η=×100%=×100%≈32.6%。

12.解：

（1）因为专用车匀速行驶，在水平方向上受平衡力的作用，

所以F=f=3.0×103N。

牵引力所做的功：

W=Fs=3.0×103N×5×103m=1.5×107J；

（2）消耗燃油的质量：m=1.5kg，

燃油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=1.5kg×3.3×107J/kg=4.95×107J；

（3）该专用车的热机效率：

η=×100%=×100%≈30%。

13.解：（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：

F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N，

对轨道的压强：

p===1.25×107Pa；

（2）由v=可得，列车以最高时速行驶从葫芦岛到沈阳需要

t===0.75h；

列车从胡芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度：

v′===180km/h=50m/s，

因列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，列车受到的牵引力：

F′=f=0.01G=0.01×107N=105N，

此过程中牵引力的功率：

P=F′v′=105N×50m/s=5×106W；

（3）列车行驶1km需要完全燃烧柴油释放的热量：

Q=W=1.075×108J，

由Q=mq可得，所需柴油的质量：

m′===2.5kg。

14.解：（1）由p=可得，燃气对活塞的平均压力：

F=pS=8×105Pa×50×10-4m2=4000N；

（2）做功冲程中，平均压力做的功：

W=Fs=4000N×25×10-2m=1000J；

（3）因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，

所以，1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次，

汽油机在1小时内做的总功：

W总=60000×1000J=6×107J，

由η=可得，汽油完全燃烧放出的总能量：

Q放===2×108J，

由Q放=mq得，完全燃烧汽油的质量：

m==≈4.35kg．

15.解：

（1）汽油完全燃烧放出的热量：

Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；

（2）做的有用功：

W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；

（3）小汽车的效率：

η=×100%=×100%=20%。

16.解：（1）汽车百公里耗油的体积：V=8L=8×10-3m3，

由ρ=得，汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg，

Q=mq=6×4.6×107J/kg=2.76×108J；

（2）汽车的速度：v=90km/h=25m/s，

由P=得，在一百公里内发动机做的功为：

W=Pt=P×=2.3×104W×=9.2×107J；

（3）发动机的效率

η=×100%=×100%≈33%。

17.解：（1）F=G=3600N，

p===1.8×104Pa；

（2）由P===Fv可得，此次行驶中卡丁车的牵引力：

F牵===2300N；

（3）牵引力做的功：

W=Pt=23000W×10×60s=1.38×107J，

由η=可得，完全燃烧汽油放出的热量：

Q放===5.52×107J，

由Q放=mq可得，完全燃烧汽油的质量：

m===1.2kg．

18.解：（1）汽车静止时对路面的压力：

F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N，

汽车对地面压强：p===1.8×105Pa；

（2）W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J，

根据W=Fs可得：汽车牵引力F===800N，

（3）t=2.5h=9×103s，

Q放===7.2×108J，

m===16kg。

19.解：

（1）由ρ=得，

装满沙子时沙子的质量：

m沙子=ρ沙子V=2.4×103kg/m3×10m3=2.4×104kg，

沙子的重力：G沙子=m沙子g=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N；

车对路面的压力：F=G总=G车+G沙子=6×104N+2.4×105N=3×105N，

受力面积S=10×3×10-2m2=0.3m2，

车对路面的压强：

p===1×106Pa，

因为1×106Pa＞P最大=7×105Pa，

所以该货车已经超载；

（2）货车受到的阻力：f=0.02G总=0.02×3×105N=6000N，

因为货车匀速行驶，所以货车的牵引力：F=f=6000N，

牵引力做功：W=Fs=6000N×3000m=1.8×108J；

（3）燃油完全燃烧放出的热量：

Q放=m油q=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J，

货车的热机效率：η=×100%=×100%=50%。

答：（1）该货车是超载；

（2）这段时间内货车牵引力所做的功是1.8×108J；

（3）货车在这一过程中消耗燃油

8kg，其热机效率是50%。

20.解：（1）该车满载静止在水平路面上时对路面的压力：

F=G总=2.5×105N，

则该车满载时对路面的压强：

p===1.25×105Pa；

（2）由ρ=可得，60m3混凝土的质量：

m=ρV=4.3×103kg/m3×60m3=2.58×105kg，

将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功：

W=Gh=mgh=2.58×105kg×10N/kg×10m=2.58×107J；

（3）完全燃烧2kg柴油产生的热量：

Q放=m′q=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J，

则泵车的效率：

η=×100%=×100%=30%。

答：（1）该车满载静止在水平路面上时对路面的压强为1.25×105Pa；

（2）该车将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功为2.58×107J；

（3）泵车的效率为30%。

【解析】1.本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键。

（1）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）。

（2）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量（有用能量）。

（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式计算煤气灶的效率。2.（1）已知焦炭的质量和热值，根据Q=mq求0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量；

（2）由题意可知，Q吸=25%×Q放，知道水的初温和末温，利用Q吸=cm△t求出可加热水的质量．

本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式、吸热公式和效率公式的掌握和运用，计算时要注意升高到（末温t）和升高（温度的变化量△t）的区别，关键是公式及变形公式的灵活运用，难度不大．3.（1）由热量公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量；

（2）由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，由效率公式求出燃气灶烧水的效率；

（3）换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可知可燃冰的热值，再利用Q=Vq可求得应使用多少m3可燃冰。

本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、和效率公式的掌握和运用，难度不大，属于基础题目。4.由题知，热水器中水吸收的热量、水的质量、水的比热容，利用吸热公式Q吸=c水m△t求水的温度可升高值．

本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．注意温度升高了（△t）、升高（△t）与升高到（末温）的区别．5.（1）由m=ρV可以求出热水的质量；

（2）由Q吸=cm（t-t0）可以求出热水吸收的热量；

（3）据热水吸收的热量和天然气完全燃烧释放热量的吸收率，可得出天然气释放的热量，再利用Q放=qV就能计算出天然气的体积．

此题是一综合型的题目，涉及的力学、热学，包括质量的计算、热量的计算等，考查学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想，属于中档题．6.（1）知道“可燃冰”体积和热值，利用Q放=Vq，求0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量；

（2）知道加热效率，利用η=求被水吸收的热量；再根据Q吸=cm△t求出水升高的温度。

本题考查了燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，属于常见题目。7.（1）知道水的质量、比热容和温度变化，利用吸热公式求水吸收的热量；

（2）已知酒精的质量和热值，利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量；

（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，熟记相关的计算公式是本题的关键。8.（1）根据热传递过程中的吸热公式Q=Cm△t可计算水吸收的热量．

（2）根据燃料燃烧放出热量公式Q=mq可计算煤气完全燃烧放出的热量．

（3）根据热效率公式η=煤气灶烧水的效率．

本题考查学生对热传递过程中的吸热公式和燃料燃烧放出热量公式，热效率公式的理解和灵活运用．9.（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量；

（2）知道烟煤的热值和质量，可利用公式Q放=mq计算烟煤完全燃烧放出的热量；

（3）知道水吸收的热量和烟煤完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出热效率；

（4）从燃料是否完全燃烧和热量散失分析解答．

本题考查学生对热传递过程中的吸热公式和燃料燃烧放出热量公式，热效率公式的理解和灵活运用．10.（1）知道干木柴的质量和热值，根据Q放=mq求出干木柴完全燃烧放出的热量；

（2）先根据密度公式求出水的质量，又知道水的比热容、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；

（3）知道水吸收的热量和干木柴完全燃烧放出的热量，根据η=×100%可以求出铁锅烧水的效率。

本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式及效率公式的应用，属于基础性题目，难度不大。11.（1）根据速度的变形公式计算所需的时间；

（2）已知汽车的质量可求得其重力，根据小汽车所处运动状态对汽车进行受力分析，利用二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后利用W=Fs可求得牵引力所做的功；

（3）根据Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量，再利用η=可求得汽油机的效率。

本题考查了重力的计算、速度公式及其应用、功的计算等，关键是知道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。对于这类综合题目，要快速联想选择相对应的公式进行求解，在计算过程中注意单位要统一。12.（1）专用车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功（有用能量）；

（2）已知燃油的热值和燃油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量（总能量）；

（3）利用效率公式求该专用车的热机效率。

本题涉及的物理知识多，有力学知识二力的平衡、力做功，热学知识热量的计算以及效率等知识点，学生要熟练掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去。13.（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=求出对轨道的压强；

（2）知道列车最高时速和葫芦岛至沈阳的路程，根据v=求出从葫芦岛到沈阳需要的时间；知道列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h，根据v=求出做匀速直线运动的速度，列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，根据F=f=0.01G求出牵引力的大小，利用P===Fv求出此过程中牵引力的功率；

（3）根据题意可知柴油完全燃烧释放的热量，根据Q=mq求出所需柴油的质量。

本题考查了重力公式、压强公式、速度公式、功率公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及二力平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算。14.（1）知道活塞的横截面积和燃气对活塞的平均压强，根据F=pS求出燃气对活塞的平均压力；

（2）根据W=Fs求出平均压力做的功；

（3）飞轮的转速是2000r/min，意思是飞轮1min转2000r，对外做功1000次，据此求出汽油机在1小时内平均压力做的总功，根据η=×100%求出汽油完全燃烧释放的热量，根据Q放=mq求出汽油的质量．

本题考查了压强公式、做过公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，要注意在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次．15.（1）利用燃料完全燃烧放热公式