在我国随着人民生活水平的不断提高和“汽车下乡政策的实施.汽车已经走进了很多普通农村家庭.最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴.将汽车里里外外看了个遍.并且进行了认真的思考.发现汽车上许多地方都用到了物理知识.下面就是他思考的问题.请你帮他补充完整．(1)汽车发动机工作的四个冲程中.只有做功冲程是燃气对外做功.其他三� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

在我国随着人民生活水平的不断提高和“汽车下乡”政策的实施，汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．
（1）汽车发动机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，
（3）如果水箱中装有5kg的水，当水温度升高20℃时，需要吸收的热量为多少J．
（4）通过查看说明书得知轿车总质量为2000kg，车轮与地面的总接触面积为4.0×10^-2m²，轿车对地面的压强为多少（g取10N/kg）
（5）若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为5kg，则燃烧5kg汽油放出的热量是多少？若发动机的效率是30%，则转化的机械能是多少？（汽油热值为4.6×10⁷J/kg）

分析（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能，压缩冲程是依靠飞轮的惯性完成的；二是做功冲程中内能转化为机械能；
（2）水具有较大的比热容，和其它物质相比，降低相同的温度，水吸收相同的热量多；
（3）已知水的质量5kg，水温升高20℃，根据Q_吸=cm△t直接求出水吸收的热量；
（4）轿车对地面的压力等于车重力，根据G=mg求出其大小，然后根据p=$\frac{F}{S}$求出轿车对地面的压强；
（5）根据公式Q=mq可求燃烧5kg汽油放出的热量，已知发动机的效率，根据公式η=$\frac{W}{Q}$求出转化的机械能．

解答解：
（1）汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功冲程中燃气对活塞做功，把内能转化为机械能，对外提供动力，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成；
（2）因为水这种物质的比热容较大，在吸收相同的热量时，相同质量升高的温度相对较小，常用来作为冷却剂使用；
（3）水吸收的热量：Q_吸=cm△=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×10⁵J．
（4）轿车对地面的压力：
F=G=mg=2000kg×10N/kg=20000N；
轿车对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20000N}{4.0×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（5）汽油燃烧放出的热量：Q=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，
根据η=$\frac{W}{Q}$可知，
转化的机械能为W=ηQ=30%×2.3×10⁸J=6.9×10⁷J．
故答案为：（1）做功；惯性；（2）比热容；（3）水吸收的热量为4.2×10⁵J；（4）轿车对地面的压强为5×10⁵Pa；（5）汽油放出的热量为2.3×10⁸J，
转化的机械能为6.9×10⁷J．