Question

13．如图1所示是XX型小汽车，如表列出有关数据．

动力装置：四冲程汽油机	小汽车的最大输出功率60kw
小汽车的质量2吨	百公里耗油7kg
汽油热值4.6×107J/kg	最大行驶速度180km/h

求：
（1）若该小汽车行驶100km，所耗油燃烧时最多放出多少热量？
（2）若该小汽车在水平路面上以40kW的输出功率匀速直线行驶，速度为20m/s，请计算该车10分钟内牵引力所做的功？
（3）上一问中小汽车受到水平路面的阻力是多少？
（4）若如图2就是汽车动力装置--“四冲程汽油机”的某一时刻，由图可知，该冲程是压缩冲程．

Answer 1

分析 （1）已知汽车行驶100km耗油的质量，利用Q_放=mq计算放出热量；
（2）已知汽车的额定功率和行驶时间，根据公式W=Pt可求汽车做的功；
（3）汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，根据公式P=Fv可求牵引力；
（4）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程．

解答 解：（1）汽车行驶100km，汽油燃烧放出热量：Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，
牵引力所做的功：W=Pt=40×10³W×10×60s=2.4×10⁷J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，
牵引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.0×1{0}^{4}J}{20m/s}$=2000N，
由于汽车匀速运动，所受阻力：f=F=2000N；
（4）由图可知，火花塞没有点火和活塞向上移动、气门都关闭的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程．
答：（1）小汽车行驶100km，所耗油燃烧时放出热量3.22×10⁸J；
（2）10分钟内牵引力做功2.4×10⁷J；
（3）汽车受到水平路面的阻力是2000N；
（4）压缩．

点评 本题考查质量、做功、阻力等的计算以及热机工作冲程的判断，考查面比较广，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道物体做匀速运动时牵引力等于阻力．