Question

（2009?江寧區(qū)二模）近年來(lái)，汽車(chē)逐步走進(jìn)了普通百姓的家庭．
（1）現(xiàn)在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)大多是用汽油作燃料的---汽油機(jī)，如圖1所示汽油機(jī)正處在

壓縮

沖程．
（2）由于過(guò)度開(kāi)發(fā)和使用加劇了不可再生能源的消耗，現(xiàn)在很多地方在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一種由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油體積占90%，乙醇（即酒精）體積占10%．乙醇汽油能有效改善油品的性能和質(zhì)量．它不影響汽車(chē)的行駛性能，還能減少有害氣體的排放量．乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟(jì)壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)．
請(qǐng)寫(xiě)出使用乙醇汽油的兩點(diǎn)好處？

能減少有害氣體的排放量，能有效改善油品的性能和質(zhì)量

．
（3）某型號(hào)汽車(chē)使用上述乙醇汽油，在水平路面上勻速行駛，受到的阻力是920N，每行駛100Km耗油7.5kg，求該車(chē)此時(shí)的效率．（乙醇汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)的整數(shù)位）
（4）如圖2所示為我國(guó)自主研發(fā)的氫燃料車(chē)，它的核心技術(shù)已躋身于世界先進(jìn)行列．該車(chē)使用氫氣代替汽油，在高壓條件下，應(yīng)用160L（1L=1×10^-3m³）的儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存2kg的氫氣．一次加氣可行駛230km，最高速度可達(dá)122km/h．汽車(chē)質(zhì)量為1500kg，如果每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為400cm²．求：
①儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存2kg氫氣時(shí)氫氣的密度．
②不裝氫氣時(shí)該車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析：本題主要考查兩個(gè)方面的知識(shí)：
汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成；
求解機(jī)械效率時(shí)可以利用公式η=

W有

W總

×100%進(jìn)行求解計(jì)算；
求解氫氣的密度可以利用公式ρ=

m

v

進(jìn)行計(jì)算，求解壓強(qiáng)時(shí)可以利用壓強(qiáng)公式p=

F

S

進(jìn)行分析求解．

解答：解：（1）如圖所示，汽油機(jī)的進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)均關(guān)閉，且活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以該沖程屬于壓縮沖程；
（2）使用乙醇汽油的好處是可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟(jì)壓力或能減少有害氣體的排放量；
故答案為：（1）壓縮；
（2）乙醇汽油能減少有害氣體的排放量，能有效改善油品的性能和質(zhì)量；
（3）W_有=FS=920N×10⁵m=9.2×10⁷J；
W_總=4.6×10⁷J/kg×7.5kg=3.47×10⁸J；
故機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=26.67%，
（4）①儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存氫氣的密度ρ=

m

v

=

2kg

0.16m3

=12.5kg/m3；
②汽車(chē)對(duì)地面的壓力F=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
車(chē)輪對(duì)地面的壓力s=0.04m²×4=0.16m²；
p=

F

S

=

15000N

0.16m2

=93750Pa；
答：（3）該車(chē)此時(shí)的效率為26.67%；
（4）①儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存2kg氫氣時(shí)氫氣的密度12.5kg/m3．
②不裝氫氣時(shí)該車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為93750Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查對(duì)熱機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速的含義的理解以及對(duì)熱機(jī)工作循環(huán)中各沖程情況的了解；能夠利用壓強(qiáng)公式、密度公式進(jìn)行計(jì)算，知道機(jī)械效率的求解方法等是解決此題的關(guān)鍵．