Question

汽油機一個工作循環有4個沖程，如圖所示汽油機處于

 

沖程；某型號小汽車油箱容積為50L．已知汽油密度為0.7×10³kg/m³，熱值為4.6×10⁷J/kg．
（1）油箱裝滿汽油質量為

 

kg，
（2）當汽車以30m/s的速度在高速公路上勻速直線行駛時受到的阻力為1050N，此時牽引力的功率為

 

W；
（3）若該車效率為30%，加滿一箱汽油，以上述速度最多可以直線行駛的距離為

 

km．

Answer 1

分析：當汽油機火花塞正在噴出電火花時是做功沖程，這是做功沖程的特點；
（1）根據密度的變形公式求出汽油的質量；
（2）汽車做勻速直線運動時，汽車受到的牽引力等于阻力；根據P=

W

t

=

Fs

t

=Fv計算牽引力的功率；
（3）先根據W=Q=ηmq求出做的功，然后根據W=Fs即可求出行駛的距離．

解答：解：由圖可知，圖中的氣門關閉，火花塞噴出電火花，活塞下行，所以是做功沖程；
（1）由ρ=

m

V

可知，油箱裝滿汽油質量為：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×50×10^-3m³=35kg；
（2）因為汽車做勻速直線運動，因此汽車受到的牽引力等于阻力，即1050N，
則牽引力的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=1050N×30m/s=31500W；
（3）一箱汽油做的功：
W=Q=ηmq=30%×35kg×4.6×10⁷J/kg=4.83×10⁸J，
則有W=Fs可得，加滿一箱汽油，最多可以直線行駛的距離為：
s=

W

F

=

4.83×108J

1050N

=460000m=460km．
故答案為：做功；（1）35；（2）3.15×10⁴；（3）460．

點評：本題綜合考查內燃機四個沖程的特點、密度公式的應用、二力平衡的條件、功率的計算以及功的計算，涉及的內容較多，并且有一定的難度．