Question

（2009?江宁区二模）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．
（1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的---汽油机，如图1所示汽油机正处在

压缩

冲程．
（2）由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗，现在很多地方在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量．它不影响汽车的行驶性能，还能减少有害气体的排放量．乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点．
请写出使用乙醇汽油的两点好处？

能减少有害气体的排放量，能有效改善油品的性能和质量

．
（3）某型号汽车使用上述乙醇汽油，在水平路面上匀速行驶，受到的阻力是920N，每行驶100Km耗油7.5kg，求该车此时的效率．（乙醇汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，计算结果保留百分数的整数位）
（4）如图2所示为我国自主研发的氢燃料车，它的核心技术已跻身于世界先进行列．该车使用氢气代替汽油，在高压条件下，应用160L（1L=1×10^-3m³）的储氢罐储存2kg的氢气．一次加气可行驶230km，最高速度可达122km/h．汽车质量为1500kg，如果每个轮胎与地面的接触面积为400cm²．求：
①储氢罐储存2kg氢气时氢气的密度．
②不装氢气时该车对地面的压强．

Answer 1

分析：本题主要考查两个方面的知识：
汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成；
求解机械效率时可以利用公式η=

W有

W总

×100%进行求解计算；
求解氢气的密度可以利用公式ρ=

m

v

进行计算，求解压强时可以利用压强公式p=

F

S

进行分析求解．

解答：解：（1）如图所示，汽油机的进气门、排气门均关闭，且活塞向上运动，所以该冲程属于压缩冲程；
（2）使用乙醇汽油的好处是可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力或能减少有害气体的排放量；
故答案为：（1）压缩；
（2）乙醇汽油能减少有害气体的排放量，能有效改善油品的性能和质量；
（3）W_有=FS=920N×10⁵m=9.2×10⁷J；
W_总=4.6×10⁷J/kg×7.5kg=3.47×10⁸J；
故机械效率η=

W有

W总

×100%=26.67%，
（4）①储氢罐储存氢气的密度ρ=

m

v

=

2kg

0.16m3

=12.5kg/m3；
②汽车对地面的压力F=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
车轮对地面的压力s=0.04m²×4=0.16m²；
p=

F

S

=

15000N

0.16m2

=93750Pa；
答：（3）该车此时的效率为26.67%；
（4）①储氢罐储存2kg氢气时氢气的密度12.5kg/m3．
②不装氢气时该车对地面的压强为93750Pa．

点评：本题主要考查对热机飞轮转速的含义的理解以及对热机工作循环中各冲程情况的了解；能够利用压强公式、密度公式进行计算，知道机械效率的求解方法等是解决此题的关键．