题目内容
阅读下列一段文字,回答问题:
图A为盐城东风悦达起亚生产的某品牌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)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示.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1s内做功
②在每个做功冲程里,发动机做功W=
③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=

图A为盐城东风悦达起亚生产的某品牌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.
| 排 量 | 2.0L |
| 输出功率 | 120kW |
| 转 速 | 6 000r/min |
内
内
能转化为机械
机械
能.(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示.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1s内做功
1.2×105
1.2×105
J,1s内共有200
200
个做功冲程,单缸排量V=0.5
0.5
L.②在每个做功冲程里,发动机做功W=
600
600
J.③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=
1.2×106
1.2×106
Pa.分析:(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功,将燃气的内能转化为机械能.
(2)①知道发动机的输出功率,利用功率公式P=
计算发动机在1s内做功;知道转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可求1s做功次数;知道四个缸总排量,可以求单缸排量;
②求出发动机1s内做功多少,因为有四个缸同时工作,所以可以求出每个缸1s内做功多少,又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min,而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可知1min内做功3000次,得出1s内做功50次,可以求每个做功冲程里发动机做功多少.
③上面求出了在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功的大小,又知道单缸排量v,利用W=pv求燃气对活塞的压强.
(2)①知道发动机的输出功率,利用功率公式P=
| W |
| t |
②求出发动机1s内做功多少,因为有四个缸同时工作,所以可以求出每个缸1s内做功多少,又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min,而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可知1min内做功3000次,得出1s内做功50次,可以求每个做功冲程里发动机做功多少.
③上面求出了在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功的大小,又知道单缸排量v,利用W=pv求燃气对活塞的压强.
解答:解:(1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;
(2)①∵P=
,
∴发动机在1s内做功:
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,
∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,
∴1s内做功50次,
4缸做功:
50×4=200.
∵四缸总排量为2.0L,
单缸排量:
v=
×2.0L=0.5L,
②∵发动机在1s内做功1.2×105J,
发动机有四个缸同时工作,
∴每个缸1s内做功:
W=
×1.2×105J=3×104J,
∵1s内做功50次,
∴每个做功冲程做功:
W′=
×3×104J=600J.
③∵W′=pV,V=0.5L=0.5×10-3m3,
∴燃气对活塞的压强:
p=
=
=1.2×106Pa.
故答案为:(1)内;机械;
(2)①1.2×105;200;0.5;②600;③1.2×106.
(2)①∵P=
| W |
| t |
∴发动机在1s内做功:
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,
∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,
∴1s内做功50次,
4缸做功:
50×4=200.
∵四缸总排量为2.0L,
单缸排量:
v=
| 1 |
| 4 |
②∵发动机在1s内做功1.2×105J,
发动机有四个缸同时工作,
∴每个缸1s内做功:
W=
| 1 |
| 4 |
∵1s内做功50次,
∴每个做功冲程做功:
W′=
| 1 |
| 50 |
③∵W′=pV,V=0.5L=0.5×10-3m3,
∴燃气对活塞的压强:
p=
| W′ |
| V |
| 600J |
| 0.5×10-3m3 |
故答案为:(1)内;机械;
(2)①1.2×105;200;0.5;②600;③1.2×106.
点评:本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算,计算到每一个冲程,繁杂,需要细心,属于难题.
练习册系列答案
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阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=
,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积.而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率.材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是 .
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (正确/错误)的.
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想2是错误的.
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 .
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较 (大/小).
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=
| ρL |
| S |
猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
| 实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/m2 | 电阻R/Ω | 电阻率ρ |
| 1 | 铜 | 1.0 | 1.0×10-7 | 0.17 | 1.7×10-8 |
| 2 | 铜 | 2.0 | 1.0×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 3 | 铜 | 1.0 | 0.5×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 4 | 铁 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.0 | 1.0×10-7 |
| 5 | 镍铬合金 | 1.0 | 1.0×10-7 | 11.0 | 1.1×10-6 |
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是
(3)分析比较实验序号
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用