某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动
题型:不详难度:来源:
某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油0.01L.汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3;汽油的热值为4.6×l07J/kg.求: (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力; (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功; (3)汽油机的功率. (4)该汽油机的效率. |
答案
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J;(3)汽油机的功率为2025W;(4)汽油机的效率为33%. |
解析
试题分析:(1)热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关,燃气的平均压强为9.0×l05Pa,活塞面积为30cm2燃气对活塞的平均压力:F=PS=9.0×lO5Pa×30×10-4m2=2700N; (2)做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关,平均压力是2700N,活塞在气缸中移动的距离是50mm等于0.05m,一个做功冲程中燃气对活塞做的功:W=FS=2700N×0.05m=135J; (3)计算功率要在对应的时间内计算做功的多少,曲轴每转两圈对外做功一次,所以lmin转动1800周,要做功900次,所以P=W/t=135J×900/60s=2025W (4)计算效率也应是在对应的时间内做的功和燃料完全燃烧放出的热量比值。题中已知1min消耗汽油0.01L(表示体积),该汽油机1min消耗汽油质量:m=ρv=0.8×103kg/m3×0.01×10-3m3=0.008kg, 完全燃烧汽油产生的热量:Q=qm=0.008kg×4.6×107J/kg=3.68×105J 燃气1分钟对外做功900次,所以燃气在1分钟内做的功是:W=135J×900=121500J 汽油机的效率:η=W/Q=121500J/368000J=33%. |
举一反三
斜面上有一个重为100 N的箱子A,通过定滑轮与重60 N的重物B相连,在3 s内物体A沿斜面匀速向上滑动了1.5 m,此重物B落地,箱子A又经过0.2 s向前滑动了20 cm停下来。若斜面长5米,高1.5米,忽略绳重及滑轮的摩擦力。则下列说法错误的是( )
A.箱子与斜面间的滑动摩擦力是60牛; | B.在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了90焦的功; | C.重物B对箱子A做功的功率是30瓦。 | D.物体B机械能不守恒,斜面效率为50%。 |
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如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功 焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是 。
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下列有关力做功的说法中正确的是( )A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功 | B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功 | C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功 | D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功 |
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我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球,图为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6,月球车的质量为120kg,它在月球表面受到的重力为 N。若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为 J。(g取10N/kg)。
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如图所示,将一个重为10N的木块沿倾角为30°斜面匀速向上拉至顶端,拉力为8N,斜面高5m,拉力做功为 J, 木块所受的摩擦力为 N。
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