题目内容
19．
小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2．OL；从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．（已知所使用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.72×103kg/m3）（1）根据如图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比．
（2）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：一般路况下，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为10L/lOOkm．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？
（3）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为0.01s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为A：
A．np0V排/2 B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排．
分析 （1）由这台发动机输出特性曲线可以得出发动机转速为1000--5000r/min范围内输出功率与转速的大致关系；
（2）先根据图象得出发动机转速为2000r/min时的输出功率，根据t=$\frac{s}{v}$求出发动机工作的时间，根据W=Pt求出求出汽车做的有用功；根据m=ρV求出燃烧汽油的质量，根据Q=mq求出汽油放出的总热量，即为总功，根据效率公式求出发动机的效率；
（3）根据发动机转速得到每个工作循环所需要的时间；
先设出做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量，根据F=PS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力，根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功，再根据P=$\frac{W}{t}$得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率，进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系．
解答 解：
（1）由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为1000-500r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比关系；
（2）由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，
因为P=$\frac{W}{t}$，
所以有用功为W有=Pt=$\frac{Ps}{v}$=$\frac{3×1{0}^{4}W×1×1{0}^{5}m}{100×\frac{1}{3.6}m/s}$=1.08×108J；
总功为W总=mq=ρVq=0.72×103kg/m3×10×10-3m3×4.6×107J/kg=3.312×108J；
发动机的效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.08×1{0}^{8}J}{3.312×1{0}^{8}J}×100%$≈32.6%；
（3）四缸发动机是每转0.5圈对外做功1次，转速是3000r/min，则1min对外做功3000/0.5=6000次，也就是完成6000个工作循环所以发动机转速为3000r/min时，
每个工作循环所需要的时间为t=$\frac{60}{6000}$s=0.01s；
设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量$\frac{1}{4}$V排，
做功冲程燃气对一个活塞的平均压力：F=p0S，
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功：W0=FL=p0SL=$\frac{1}{4}$p0V排，
发动机转速为n时，燃气对活塞做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=2n×$\frac{1}{4}$P0V排=$\frac{1}{2}$nP0V排，
所以，在发动机转速n，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比．故选A．
答：
（1）正；
（2）发动机的效率约32.6%；
（3）0.01；A．
点评 此题综合性很强，且难度很大；涉及到热量的计算，功和功率的计算、压强问题、速度计算；将三类问题通过发动有机的结合在一起，充分利用题目的已知条件，就可解答此题．
| A． | 手与桌面的摩擦声不是由振动产生的 | |
| B． | 物体发声时音调高必然响度大 | |
| C． | 声波是一种电磁波 | |
| D． | 戴上耳塞是在人耳处减弱噪音 |
“五一”期间，小红去爸爸所在的工地玩，在工地上看到了如图所示一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4吨的钢材匀速提高10m．已知拉力F为104N．则这个过程中：
如图所示，圆柱形木块重为6N，密度为0.6×103kg/m3，底面积为5×10-3m2，当木块静止在水面上时，木块浸入水中的体积为6×10-4m3．若将木块往下压2cm，已知容器底面积为1×10-2m2，则木块下表面受到水的压强增加了400Pa．| 某型号的泡茶壶 | |
| 额定电压：220V | 频率：50Hz |
| 额定功率：1100W | 容量：1L |
如图所示是同学们做“研究平面镜成像特点”的实验：
在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块．各器材的组装示意图如图所示．