【題目】小明家有一輛轎車,爸爸在給他講車的性能時,總是說“2.0的排量”,卻很少說“功率”,為此小明特地從網(wǎng)上查到了排量的定義: 活塞從上止點(最高處)移動到下止點(最低處)所通過的“工作容積”稱為氣缸排量.如果發(fā)動機(jī)有若干個氣缸,所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機(jī)排量.小明從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發(fā)動機(jī),排量(V排)為2.0L;從網(wǎng)上查找到了這種轎車的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖所示.
(1)設(shè)做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)為P0 , 發(fā)動機(jī)的排量為V排 , 每個活塞的受力面積為S,活塞移動距離為L,則V排=4SL(因為該車有四個氣缸).每個工作循環(huán)中,四個氣缸燃?xì)鈱钊龅目偣κ菃蝹氣缸做功的4倍.做功沖程中燃?xì)鈱钊龉σ淮蔚臅r間為 .請推導(dǎo)出:當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一定(n一定)時,轎車發(fā)動機(jī)的輸出功率(P出)與其排量(V排)的關(guān)系式,并說明兩者的關(guān)系.
(2)小明又向爸爸詢問了一些實測數(shù)據(jù):轎車行駛的路況較好,平均車速為100km/h時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min,平均油耗為9L/100km.參考圖17中的數(shù)據(jù),分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時,發(fā)動機(jī)的效率約為多少?(己知汽油的熱值為4.6×107J/kg,密度為0.7×103kg/m3)
【答案】
(1)解:在發(fā)動機(jī)中,飛輪轉(zhuǎn)2周完成一個工作循環(huán),每個工作循環(huán)所需要的時間為t= s;
設(shè)做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)為p0,發(fā)動機(jī)排量為V排,則一個活塞的排氣量 V排,
做功沖程燃?xì)鈱σ粋活塞的平均壓力:F=p0S,
每個做功沖程燃?xì)鈱σ粋活塞做的功:W0=FL=p0SL= p0V排,
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為n時,燃?xì)鈱钊龉Φ墓β剩篜= =2n× P0V排= nP0V排,
所以,在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速n,做功沖程汽缸平均壓強(qiáng)p0大致相同時,燃?xì)鈱钊龉Φ墓β蔖與發(fā)動機(jī)排量V排成正比;
答:在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速n,做功沖程汽缸平均壓強(qiáng)p0大致相同時,燃?xì)鈱钊龉Φ墓β蔖與發(fā)動機(jī)排量V排成正比
(2)解: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,
因為P= ,
所以有用功為W有=Pt= = =1.08×108J;
總功為W總=mq=ρVq=0.72×103kg/m3×10×10﹣3m3×4.6×107J/kg=3.312×108J;
發(fā)動機(jī)的效率:η= = ×100%≈32.6%;
答:發(fā)動機(jī)的效率約為32.6%.
【解析】(1)根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速得到每個工作循環(huán)所需要的時間; 先設(shè)出做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)和發(fā)動機(jī)排量,根據(jù)F=PS求出做功沖程燃?xì)鈱σ粋活塞的平均壓力,根據(jù)W=Fs求出每個做功沖程燃?xì)鈱σ粋活塞做的功,再根據(jù)P= 得出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為n時燃?xì)鈱钊龉Φ墓β,進(jìn)一步得出發(fā)動機(jī)的輸出功率與其排量的關(guān)系;(2)先根據(jù)圖象得出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min時的輸出功率,根據(jù)t= 求出發(fā)動機(jī)工作的時間,根據(jù)W=Pt求出求出汽車做的有用功;根據(jù)m=ρV求出燃燒汽油的質(zhì)量,根據(jù)Q=mq求出汽油放出的總熱量,即為總功,根據(jù)效率公式求出發(fā)動機(jī)的效率.
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【題目】以下各組器材中,不能測出長方體金屬塊密度的是( )
A.刻度尺、水、細(xì)線、燒杯
B.天平和砝碼、量筒、水、細(xì)線
C.彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線
D.刻度尺、天平和砝碼
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【題目】如圖中給出了幾種元件,在圖中用筆畫線表示導(dǎo)線把電路元件連接起來,要求L1、L2并聯(lián),用滑動變阻器改變通過L1的電流大小,滑片P向左移動時燈L1變亮.并畫出電路圖.
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【題目】圖1是小明在“探究平面鏡成像的特點”的實驗中選用的器材和活動過程:
(1)該實驗應(yīng)該在較(選填“暗”或“亮”)的環(huán)境中進(jìn)行.
(2)我們能夠透過玻璃板看到的A蠟燭的像,是由于
A.A蠟燭發(fā)出的光進(jìn)入了我們的眼睛
B.A蠟燭的像發(fā)出的光進(jìn)入了我們的眼睛
C.A蠟燭發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入了我們的眼睛
(3)經(jīng)過三次實驗,小明記錄的像與物對應(yīng)的位置如圖2所示.為了得到全面的實驗結(jié)論,接下來小明應(yīng)該進(jìn)行的操作是: . 該操作是科學(xué)探究中的環(huán)節(jié).
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【題目】李嵐同學(xué)利用如圖所示的電能表來驗證家中標(biāo)有“800W”字樣、容積為0.5L的電熱杯的額定功率.她只將該電熱杯接入電路中,并在杯中裝滿30℃的水,結(jié)果發(fā)現(xiàn)用2min就可以將水加熱至沸騰,在這段時間內(nèi)電能表的表盤轉(zhuǎn)動了72圈.在此過程中水吸收的熱量是J,該電熱杯的實際功率為W,則電熱杯的實際電壓(選填“高于”、“低于”或“等于”)220V.[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3 , 假設(shè)在此過程中沒有熱損耗,此時為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]
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【題目】在如圖甲所示的電路中,電源為可調(diào)壓電源,定值電阻R0=4Ω,燈泡L1的額定功率為4W,開關(guān)S是單刀雙擲開關(guān).圖乙所示的是燈泡L2的U-I圖像.求:
(1)當(dāng)開關(guān)S接a時,調(diào)節(jié)電源電壓使電流表示數(shù)為0.4A, 此時電阻R0消耗的功率.
(2)當(dāng)開關(guān)S接a時,調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V,燈泡L1正常發(fā)光,電路消耗的總功率.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,當(dāng)開關(guān)S接b時,通過調(diào)節(jié)電源電壓使燈泡L1正常發(fā)光,燈泡L2消耗功率和電源電壓的大小.
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【題目】如圖所示小球從斜面上 A. 處由靜止?jié)L下經(jīng)過 B處.最終停在粗糙水平面上的 C. 處.下列說法錯誤的是( )
A.小球由A處運動到B處重力勢能主要轉(zhuǎn)化為動能
B.小球由B處運動到C處阻力改變了小球的運動狀態(tài)
C.小球由A處運動到C處的整個過程中做減速運動
D.小球停在C處時,所受的重力和支持力是一對平衡力
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【題目】樓梯感應(yīng)燈可由聲控開關(guān)(有聲響時開關(guān)閉合)和光控開關(guān)(光線較暗時開關(guān)閉合)共同控制.某同學(xué)設(shè)計并組裝了一個樓梯感應(yīng)燈電路,出現(xiàn)了以下異常情況:白天有聲響時感應(yīng)燈亮,無聲響時感應(yīng)燈不亮;晚上無論有無聲響感應(yīng)燈都不亮.經(jīng)檢查各元件都能正常工作,則下列電路中可能出現(xiàn)以上異常情況的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】為了驗證并聯(lián)電路電流關(guān)系,小明設(shè)計了如圖甲電路進(jìn)行實驗.
(1)實驗中,應(yīng)選兩個規(guī)格的小燈泡(選填“相同”或“不相同”).
(2)小明要測量干路電流,他將電流表串聯(lián)在甲圖中的(選填“A”、“B”或“C”),接入電流表后閉合開關(guān),他看到兩個燈泡都發(fā)光,但電流表出現(xiàn)如圖乙所示現(xiàn)象,原因是
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