题目内容
(2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，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空间容积称为汽缸排量。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。从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了其输出特性曲线（如图8所示）；小亮又向爸爸询问了一些实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为90km／h，此时发动机转速为2000r/min，平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为4．6×107J/kg，密度为0．71×103kg/m3
（1）．由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为1000~5000 r/min范围内，它的输出功率与转速大致有什么关系？
（2）．试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。
（3）．这辆汽车以90km／h行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少？
解析：（1）.由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000~5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比。
（2）.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，
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= p0V排/4
发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率P=W/t=2n·p0V排/4= np0V排/2
所以，在发动机转速为n，做功冲程气缸平均压强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。
（3）. 由这台发动机输出特性曲线可知，发动机转速n=200r/min时，其输出功率约为37kW。
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=50.4%。
由P= np0V排/2可得p0=
=1.11×106Pa。
（2012全国初中物理竞赛预赛）地震发生前，由于地壳的微动，会产生次声波，人对这些次声波没有感受，但能引某些动物的听觉反应，由右表提供的数据可知，对地震产生的次声波反应最强的动物是 【 】
A、蝙蝠 B、猫
C、狗 D、大象
| 一些动物的听觉范围Hz | |
| 蝙蝠 | 1000-120000 |
| 猫 | 60-65000 |
| 狗 | 15-50000 |
| 大象 | 1-20000 |
(2009全国初中应用物理知识竞赛题)在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气，利用沼气来烧火做饭，点灯照明。沼气池的应用，不仅使上述资源得以更好的利用，同时也给生活带来了诸多便利，使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
说明：1．沼气池 2．水压池 3．进料口 4．密封盖 5．输气管 6．贮气室 7．沼气压力显示器 8．总阀门 9．U形管压强计(里面装有染成红色的水) l0．出料口盖板(不密封水压池，水压池仍与外面大气相通) 11．阀门
已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下：
使用燃料 | 液化石油气 | 天然气 | 人工煤气 | 人工沼气 |
灶前压强(kPa) | 2.8 | 2.0 | 1.0 | 0.5 |
额定热流量（kW) | 普通炉 | 左：3.6 | 组合炉 | 左：3.6 |
右：4.0 | 右：3.6 | |||
单炉 | 4.0 |
取g=10 N／kg，水的比热容c水=4.2×l03J／(kg·℃)
（1）．根据图9所示，通过计算说明，该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?
（2）．有一天，该农户发现，沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭，从物理学的角度看，可采取哪些措施?
（3）．若该农户所用的燃气灶是普通炉，通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2.5 kg、温度为20℃的水烧开，耗时约10 min。试估算右炉烧水的效率。
（4）．请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。
