题目内容
三种物理知识.
如下图所示为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,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,其主要技术指标如左表所示。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(既冲程长)。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在每个做功冲程里,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 = p V,式中 p表示燃气对活塞的压强,则 p= Pa。
(3)右图为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W = p V的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):
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= ,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= S l ,故 W= p V。
(5分)如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离约为5m,活塞的横截面积为80cm2,已知力臂L2=12cm,OA长50cm。(不计活塞连杆和柄的重力,不计活塞与圆筒的摩擦,大气压取105Pa)
(1)图中柄AOB实际上是一个 杠杆(填“等臂”“省力”或“费力”),小明想用最小的动力作用在杠杆AOB上把水压出,请在图中A处画出动力F1的方向。
(2)要使该活塞式抽水机抽出水,小明作用在A处的最小动力F1至少为 N。
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,这样的目的是 ;活塞式抽水机工作过程如下图所示,合理的顺序是 。
甲 乙 丙