Question

汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．下表中列出该轿车的一些性能参数。

单车质量/kg	1600	发动机排量/L	2.0
燃料	92#汽油	水箱容量/L	5.0

（1）当该轿车汽油机的转速为3600r/min时，则在1min内汽油机对外做功的次数是_____次，压缩冲程中将_____能转化为_____能。

（2）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的_____大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会_____（填“增加”或“减少”），这是通过_____方式来改变内能的．

（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是_____。

A．安全        B．省油        C．减小摩擦        D．增大爬坡的牵引力

（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：

速度/(km·h^-1)	40	60	80	100	120
制动距离/m	8	18		50	72

根据表中数据所反映的内在规律，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是_____m．

（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，由图中数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，每小时对外所做的有用功为_____J，汽油机的效率是_____%。（保留一位小数）（已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.8×10³kg/m³）

Answer

1800 机械 内 比热容 增加 热传递 D 32 1.08×108 32.6%

【解析】

(1)[1]飞轮转速是3600r/min，因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒可以做功1800次；

[2][3]在压缩冲程中，消耗机械能，产生内能，将机械能转化为内能；

(2)[4]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，在质量和升高的温度相同时，水的比热容最大，吸收的热量最多，冷却效果最好；

[5][6]发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，使水的内能增加。这是通过热传递的方式改变内能的；

(3)[7]由P==Fv可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故D符合题意，ABC不符合题意；

(4)[8]通过对数据的分析可知速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离与速度的平方成正比：由

，

解得s=32m；

(5)[9]由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，每小时对外所做的有用功：

W=Pt=30×103W×3600s=1.08×108J；

[10]行驶100km消耗的汽油是9L=9dm3=9×10-3m3，则完全燃烧释放的热量：

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

发动机的效率：

η=≈32.6%。