1、阶段强化专题训练(四)LK版 九年级下专训3 热机的综合计算12提示:点击进入习题341某四冲程内燃机,飞轮转速为300 r/min,活塞面积为120 cm2,活塞行程是0.3 m,假设做功冲程中燃气的平均压强是5105 Pa,则:(1)这台内燃机一个冲程中燃气对活塞做功多少焦?解:活塞的面积S120 cm20.012 m2,燃气对活塞的平均压力FpS5105 Pa0.012 m26 000 N,一个做功冲程中燃气对活塞做的功WFs6 000 N0.3 m1 800 J。(2)这台内燃机功率是多少瓦?解:飞轮转速为 300 r/min,则飞轮 1 min 转动 300 转,做功 150 次,总
2、功 W 总W1501 800 J1502.7105 J,功率 PW总t 2.7105 J60 s4 500 W。2某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0105 Pa,飞轮1 min转动1 800 r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。解:燃气对活塞的平均压力FpS9.0105 Pa30104 m22.7103 N。(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。解:燃气对活塞做的功WFs2.7103 N50103 m135 J。(3)汽油机的功率。解:1 min 燃气
3、对活塞做功的次数 n1 8002900 次。汽油机的功率 PW总t 135 J90060 s2 025 W。3随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车。小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究:(1)汽车发动机一般是柴油机或汽油机,它把燃料燃烧放出的内能转化为机械能,求完全燃烧0.1 kg的汽油能够获得的能量。(汽油的热值为4.6107 J/kg)解:完全燃烧0.1 kg的汽油能够获得的能量Q放mq0.1 kg4.6107 J/kg4.6106 J。(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表,请根据给出的信
4、息,计算该内燃机的效率。解:内燃机的效率100%33%30%7%30%。(3)汽车行驶时发动机产生的牵引力是F,则燃烧质量为m、热值为q的汽油,写出能使汽车前进的距离的表达式。(用物理量的符号s表示距离)解:汽油完全燃烧释放热量转化成的机械能 WQ 放mq30%0.3 mq,能使汽车前进的距离 sWF0.3mqF。4【中考青海】一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为16 000 kg,轮胎与地面的总接触面积为400 cm2。某次行驶过程中,搭载的人员及物品共2 000 kg,所受阻力为车及车上人、物总重的0.01倍,40 s内匀速直线行驶了400 m,共消耗天然气0.025 kg,天然气完全燃烧,
5、其热值为6.4107 J/kg。针对此次行驶过程,g取10 N/kg,求:(1)汽车对地面的压强。解:汽车对地面的压力:FGmg(16 000 kg2 000 kg)10 N/kg1.8105 N,汽车对地面的压强:pFS 1.8105 N400104 m24.5106 Pa。(2)汽车的功率。解:牵引力:Ff0.01 G0.011.8105 N1.8103 N,牵引力做功:WFs1.8103 N400 m7.2105 J,汽车的功率:PWt 7.2105 J40 s1.8104 W。(3)汽车发动机的效率。解:天然气燃烧放出的热量:Qmq0.025 kg6.4107 J/kg1.6106 J,发动机的效率:WQ100%7.2105 J1.6106 J100%45%。