Question

【题目】阅读短文，回答问题．

汽车

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．下表中列出该轿车的一些性能参数。

小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：

小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km

（1）当该轿车汽油机的转速为3600r/min时，则在1s内汽油机对外做功的次数是_______次，压缩冲程中将_________能转化为_________能。

（2）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的_______大

（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是（______）

A．安全 B．省油 C．减小摩擦 D．增大爬坡的牵引力

（4）根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是______m．

（5）参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为___________．（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】 30；； 机械 内 比热容 D 32 32.6%

【解析】（1）飞轮转速是3600r/min=60r/s，因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒可以做功30次；在压缩冲程中，是机械能转化为内能；

（2）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，在质量和升高的温度相同时，水的比热容最大，吸收的热量最多，冷却效果最好；所以，用水冷却发动机是因为水的比热容大；

（3）由P=W/t=Fs/t=Fv知道，F=P/v，所以，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是增大爬坡的牵引力，即选D；

（4）由表中数据所反映的规律分析知道速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算发现制动距离的确与速度的平方成正比，所以由(40km/h)2/8m=(80km/h)2/s解得：80km/h的制动距离为32m；

（5）由发动机输出特性曲线知道：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，所以，每小时对外所做的有用功是：W=Pt=30×103 W×3600s=1.08×108 J；

根据题意知道，行驶100km消耗的汽油是9L=9dm3 =9×10-3 m3 ，所以，完全燃烧释放的热量是：Q=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3 ×9×10-3 m3 ×4.6×107 J/kg=3.312×108 J，

故发动机的效率是：η=W/Q×100%=1.08×108J/3.312×108J×100%≈32.6%