Question

14．汽油機一個工作循環(huán)有4個沖程，如圖所示汽油機處于做功沖程；某型號小汽車油箱容積為50L，已知汽油密度為0.8×10³kg/m³，熱值為4.0×10⁷J/kg．
（1）油箱裝滿汽油的質(zhì)量為40kg．
（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1000N，此時牽力引的功率為3×10⁴W．
（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480km．

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(jù)密度的變形公式求出汽油的質(zhì)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(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算牽引力的功率；
（3）先根據(jù)W=Q=ηmq求出做的功，然后根據(jù)W=Fs即可求出行駛的距離．

解答 解：
由圖可知，圖中的氣門關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞下行，所以是做功沖程；
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，油箱裝滿汽油質(zhì)量為：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×50×10^-3m³=40kg；
（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1000N，
則牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1000N×30m/s=3×10⁴W；
（3）一箱汽油做的功：
W=Q=ηmq=30%×40kg×4.0×10⁷J/kg=4.8×10⁸J，
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=$\frac{W}{F}$=$\frac{4.8×1{0}^{8}J}{1000N}$=4.8×10⁵m=480km．
故答案為：做功；（1）40；（2）3×10⁴；（3）480．

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