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物理必考下表是某品牌小汽车的有关参数.汽油机的最大功率 40kW每1

2024-01-17 10:44:34信息公告536

下表是某品牌小汽车的有关参数.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

汽油机的最大功率 40kW
每100km经济油耗  10L
汽油的热值4.6×107J/kg
(1)该车中单缸四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的________冲程.为了降低缸体的温度,汽缸外有一个水箱,使汽缸被水包围着,这是通过________的方式来减小汽缸内能的,用水来包围汽缸是因为水的________较大.若汽油机飞轮转速为3600r/min,则该汽油机活塞1s对外做功________次.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(2)若小汽车在平直公路上以最大功率匀速行驶,速度为90km/h,则小汽车在行驶过程中受到的阻力是多大?4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(3)若汽油机的效率为30%,则汽车消耗5kg的汽油转化成的机械能是多少?

试题答案

解:(1)①图中火花塞正在喷出电火花,所以是内燃机的做功冲程,在做功冲程中的能量转化是内燃机的内能转化为机械能;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

②为了避免汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,即通过水吸收热量而使得气缸温度降低,这是通过热传递的方式改变内能的;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

③选择用水作为冷却剂,源于水的比热容最大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,若都是升高1℃时,水吸收的热量最多,故用水冷却效果最好;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

④汽油机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功1次,若飞轮的转速为3600r/min=60r/s,即每秒完成30个工作循环,对外做功30次.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(2)小汽车受到的阻力:4Gx物理好资源网(原物理ok网)

f=F===2×103N.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(3)5kg汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J,4Gx物理好资源网(原物理ok网)

转化的机械能:Q=ηQ=30%×2.3×108J=6.9×107J.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)做功;热传递;比热容;30.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(2)小汽车在行驶过程中受到的阻力是2×103N.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(3)若汽油机的效率为30%,则汽车消耗5kg的汽油转化成的机械能是6.9×107J.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)①当汽油机火花塞正在喷出电火花时是做功冲程,这是做功冲程的特点;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

②改变内能有两种方式:即做功和热传递;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

③在自然界中水的比热容最大,这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因;4Gx物理好资源网(原物理ok网)

④汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知汽车的最大功率和行驶的速度,汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,根据公式P=Fv可求牵引力.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

(3)先根据Q=mq求出5kg汽油完全燃烧放出的热量,再根据汽油机的效率即可求出转化的机械能.4Gx物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查内燃机工作时的四个冲程、改变内能的两种方式、用水的比热容最大这一特性来解释现实问题;以及功率、热量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用.4Gx物理好资源网(原物理ok网)