Question

【題目】隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。小林的爸爸最近也購買了一輛轎車。

（1）“轎車不但要吃油，有時也要喝水”，用水冷卻發(fā)動機(jī)是因為水的_____大，在發(fā)動機(jī)開始工作后一段時間內(nèi)，水箱中水的內(nèi)能會_____。

（2）下列四個實驗中（圖2所示），其能量轉(zhuǎn)化方式與圖1所示汽油機(jī)對應(yīng)沖程類似的是_____。

（3）轎車在上坡時，將檔位換成低速檔，以減小行駛的速度，這樣做的目的是_____。

A．安全 B．省油 C．減小行駛時的阻力 D．增大爬坡的牽引力

（4）小林通過上網(wǎng)查到了這種轎車的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖3所示。小林又向爸爸詢問了一些實測數(shù)據(jù)：轎車行駛的路況好，平均車速為100km/h，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均油耗為9L/100km，參考圖中的數(shù)據(jù)，分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時，1min獲得的機(jī)械能為_____J，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力為_____N；行駛100km所消耗的汽油完全燃燒釋放的能量是_____．（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】比熱容 增加 A D 1.8×106 1080 3.312×108J

【解析】

(1)[1][2]由公式Q=cm△t知，在質(zhì)量和升高的溫度相同時，與其它液體比較，因為水的比熱最大，所以吸收的熱量最多，冷卻效果最好。發(fā)動機(jī)工作過程中會產(chǎn)生熱量，熱量傳遞到水，所以水的內(nèi)能增加。

(2)[3]圖1是做功沖程，能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

A．電火花發(fā)生器點火后將盒蓋頂出，此時燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，故與題目中的情境相同，故A正確；
B．滾擺向下運動，動能增加，重力勢能減小，所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程，故B錯誤；
C．向下壓縮空氣引火儀，即將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為儀器內(nèi)部空氣的內(nèi)能，所以是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故C錯誤；
D．酒精燈加熱杯中冷水，這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的，故D錯誤。

(3)[4]由

的變形式可知，汽車的最大功率一定時，減小行駛速度時，可以獲得更大的牽引力，故選D。
(4)[5][6][7]由發(fā)動機(jī)輸出特性曲線可知：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min時，其輸出功率約為30kW，1min對外所做的有用功：

W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J；

發(fā)動機(jī)的牽引力：

由平均油耗為9L/100km，則行駛100km消耗的汽油是9L=9dm3=9×10-3m3，則完全燃燒釋放的熱量：

Q=mq=ρVq=0.8×103kg/m3×9×10-3m3×4.6×107J/kg=3.312×108J，