Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

汽車

隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經走進我們的家庭．小林的爸爸最近也購買了一輛轎車．下表中列出該轎車的一些性能參數。

小林通過測量獲得轎車以不同速度行駛時對應的制動距離（即從操縱制動剎車到車停下來的距離），數據如表所示：

小林通過上網查到了這種轎車的輸出功率與轉速的關系如圖所示。小林又向爸爸詢問了一些實測數據：轎車行駛的路況好，平均車速為100km/h，發動機轉速為2000r/min，平均油耗為9L/100km

（1）當該轎車汽油機的轉速為3600r/min時，則在1s內汽油機對外做功的次數是_______次，壓縮沖程中將_________能轉化為_________能。

（2）“轎車不但要吃油，有時也要喝水”，用水冷卻發動機是因為水的_______大

（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．減小摩擦 D．增大爬坡的牽引力

（4）根據表中數據所反映的規律，當轎車速度為80km/h時對應的制動距離是______m．

（5）參考圖中的數據，分析這輛汽車在這種狀態下行駛時，發動機的效率約為___________．（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】 30；； 機械 內 比熱容 D 32 32.6%

【解析】（1）飛輪轉速是3600r/min=60r/s，因一個工作循環飛輪轉2圈，做功一次，所以每秒可以做功30次；在壓縮沖程中，是機械能轉化為內能；

（2）汽車發動機工作過程中，不可避免地產生很多熱量，在質量和升高的溫度相同時，水的比熱容最大，吸收的熱量最多，冷卻效果最好；所以，用水冷卻發動機是因為水的比熱容大；

（3）由P=W/t=Fs/t=Fv知道，F=P/v，所以，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，這樣做的目的是增大爬坡的牽引力，即選D；

（4）由表中數據所反映的規律分析知道速度越大制動距離越大，即制動距離一定與速度有關，但明顯不是正比關系，故可以想到可能與速度的平方成正比，通過計算發現制動距離的確與速度的平方成正比，所以由(40km/h)2/8m=(80km/h)2/s解得：80km/h的制動距離為32m；

（5）由發動機輸出特性曲線知道：發動機轉速為2000r/min時，其輸出功率約為30kW，所以，每小時對外所做的有用功是：W=Pt=30×103 W×3600s=1.08×108 J；

根據題意知道，行駛100km消耗的汽油是9L=9dm3 =9×10-3 m3 ，所以，完全燃燒釋放的熱量是：Q=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3 ×9×10-3 m3 ×4.6×107 J/kg=3.312×108 J，

故發動機的效率是：η=W/Q×100%=1.08×108J/3.312×108J×100%≈32.6%