Question

【题目】如图甲所示为四缸发动机工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

(1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示：

其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。

①该发动机在1 s内做功_________J，单缸排量V＝________L；

②在每个做功冲程中，发动机做功W＝_________J。

(2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝_____Pa。(1 L＝10－3 m3)

(3)如图乙所示为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W＝pV的证明，请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l、p表示)：

答：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F＝pS，燃气对活塞所做的功W＝_______，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V＝Sl，故W＝________。

Answer 1

【答案】（1）①1.2×105J 0.5 ②600 （2）1.2×106（3）p S pSl

【解析】试题分析：由题意可知发动机的功率为1.2×106W，1s内做的功为1.2×106J。发动机四缸排量为2L，单缸的排量为0.5L。它的转速为6000r/min，每秒转100圈，由于发动机有四缸，每半圈做一次功，每秒内做功200次，则一个做功冲程做的功为600J。根据汽缸一次做功及单缸的容积代入W =" p" V中，。

公式W =" p" V的推导过程：

燃气对活塞的压力

燃气对活塞所做的功