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11.柴靜的紀錄片《穹頂之下》引發(fā)了社會對霧霆、空氣質(zhì)量的高度關(guān)注.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物.被吸入人體后會直接進入支氣管,引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病.
從該專題片我們知道,杭州也是重度霧霾天氣影響的地區(qū).它形成主要因素之一是汽車過多造成的,若某型號單缸四沖程汽油機的面積S=3.0×10-3m2,活塞沖程長度為L=0.06m,某種工作狀態(tài)下做功沖程燃氣的平均壓強為p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分鐘作往復(fù)運動,汽油機往復(fù)運動兩次,對外做功一次.汽油機在此工作狀態(tài)下的功率是2070 瓦.如果此工作狀態(tài)下每分鐘消耗20g汽油,那么汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是13.5%(q=4.6×107J/kg、不計摩擦).

分析 (1)已知燃氣的平均壓強與受力面積,利用F=pS求出燃氣對活塞的壓力F;再根據(jù)W=Fs求燃氣對活塞做功一次所做的功W1,根據(jù)“活塞每分鐘往復(fù)運動的次數(shù)、往復(fù)運動兩次對外做功一次”求出對外做的總功,利用功率定義式求出汽油機的功率.
(2)已知汽油的熱值和消耗汽油的質(zhì)量,根據(jù)Q=mq求出1min內(nèi)汽油完全燃燒得到的內(nèi)能,而1min轉(zhuǎn)化為的機械能等于1min對外做的總功,根據(jù)η=WQ求出內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率.

解答 解:(1)根據(jù)p=FS可得,燃氣對活塞的平均壓力:
F=pS=1.0×106Pa×3.0×10-3m2=3000N,
汽油機對外做功一次所做的功:W1=FL=3000N×0.06m=180J;
根據(jù)題意可知,1min內(nèi)汽油機對外做功的次數(shù)為:12×1380次=690次;
所以,汽油機1min內(nèi)對外做的功:W=690W1=690×180J=1.242×105J,
汽油機做功的功率:
P=Wt=1.242×105J60s=2070W.
(2)1min內(nèi)汽油完全燃燒獲得的內(nèi)能:
Q=mq=20×10-3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J;
汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率:
η=WQ=1.242×105J9.2×105J×100%=13.5%.
故答案為:2070;13.5%.

點評 此題是一道熱力綜合題,主要考查了壓力、功、功率、熱機效率的計算,關(guān)鍵要知道是燃氣的壓力對活塞做功、確定1min內(nèi)對外做功的次數(shù)以及對熱機效率的理解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

1.物理興趣小組的同學(xué)對圖所示的現(xiàn)象進行討論:
①帕斯卡裂桶實驗說明液體的壓強與液體的深度有關(guān);
②洗手盤下方彎管的水密封利用了連通器原理;
③鐵锨的锨刃做的薄而尖,其目的是為了減小受力面積來增大對地面的壓強;
④盆景自動供水裝置中,塑料瓶中的水不會全部流掉的原因是受大氣壓強的作用.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

2.在“探究杠桿平衡條件,實驗時:
(1)小明發(fā)現(xiàn)杠桿開始時靜止在圖1所示位置,此時杠桿平衡(填“平衡”或“不平衡”).
(2)要使杠桿水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié).
(3)實驗過程中,每次仍要使杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量力臂.
(4)經(jīng)過多次實驗得到了杠桿平衡條件,小明多次實驗的目的是得出規(guī)律,避免偶然性.
(5)當(dāng)左側(cè)鉤碼處于如圖2所示的A位置時,則應(yīng)向右移動鉤碼(選填“向右移動鉤碼”、“向左移動鉤碼,或“調(diào)節(jié)平衡螺母”),可使杠桿在水平位置平衡.
(6)某同學(xué)實驗過程如圖3所示,要使杠桿在水平位置平衡,則應(yīng)在A處懸掛2個相同的鉤碼.
(7)第一組按圖4甲進行實驗,第二組按圖4乙進行實驗,你認為第乙組實驗更好.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,依次將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上.調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一水平高度.
實驗次數(shù)物距u/cm像距v/cm
160 
23015
32020
41530
55/
①小華同學(xué)忘記了記錄第1次實驗的像距,通過分析已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù),可以確定該像距在10cm~20cm之間.
②第5次實驗時所成像的特點是正立、放大的虛像.當(dāng)物距為4cm時,所成的像跟原來的像相比變�。ㄟx填“變大”或“變小”).
③在第1次實驗時,小華將老師的老花鏡緊貼在凸透鏡的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,應(yīng)將光屏向靠近(選填“靠近”或“遠離”)透鏡方向移動.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.高壓輸電的優(yōu)點是( �。�
A.安全B.可減小輸電導(dǎo)線的電阻
C.可減小電能損失D.可增大輸電電流

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

16.以下現(xiàn)象中不屬于機械運動的是(  )
A.蠟燭燃燒B.電梯上升C.汽車行駛D.運動員跑步

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

3.近幾年寧德市經(jīng)常實施人工降雨、緩解旱情.氣象部門用火箭將干冰灑向云層,投撒到云層中的干冰升華為氣體,并從周圍吸收大量的熱量,使空氣中的水蒸氣液化為小水滴或凝華為小冰晶,下落而形成雨.(均填物態(tài)變化名稱)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示是某同學(xué)探究電流與電阻的關(guān)系的實物電路.已知電源為3節(jié)新干電池,滑動變阻器規(guī)格為“25Ω 1A”,可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、20Ω.
實驗序號R/ΩU/VI/A
1530.6
21030.3
32030.16
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的電路連接完整,導(dǎo)線不能交叉;
(2)請同學(xué)測量的數(shù)據(jù)如表所示,分析數(shù)據(jù),可初步得出的結(jié)論是電壓不變,導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比,為了使該結(jié)論具有普遍性,接下來的操作是改變定值電阻兩端的電壓;
(3)利用上述器材完成該實驗,定值電阻兩端電壓只能在2V至4.5V之間選�。�

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻.閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,下列說法中正確的是(  )
A.R1的電功率不變B.電壓表示數(shù)變大
C.電流表示數(shù)變小D.R2的電功率先變大后變小

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同步練習(xí)冊答案