Question

14．閱讀短文，回答問(wèn)題：
在我國(guó)隨著人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了很多普通的家庭，最近小王家
也購(gòu)買(mǎi)了一輛小汽車(chē)．小王十分高興，將汽車(chē)?yán)锢锿馔饪戳藗�(gè)遍，并且進(jìn)行了認(rèn)真的思考，發(fā)現(xiàn)汽車(chē)上許多地方都用到了物理知識(shí)，下面就是他思考的問(wèn)題，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整．
（ 1 ） 汽車(chē)上很多地方都用到了物理知識(shí)，下列現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的解釋不合理的是D．
A、打開(kāi)油箱蓋會(huì)聞到汽油的味道----擴(kuò)散現(xiàn)象
B、環(huán)保汽車(chē)使用氣體燃料----減少對(duì)大氣的污染
C、空調(diào)車(chē)車(chē)窗玻璃設(shè)計(jì)為雙層----減少車(chē)內(nèi)外熱量的傳遞
D、小排量的車(chē)一般經(jīng)濟(jì)省油----發(fā)動(dòng)機(jī)的效率低
（2）如圖所示是汽油機(jī)工作過(guò)程中的四個(gè)沖程，其中屬于壓縮沖程的是A．
（3）一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，若飛輪轉(zhuǎn)速是 1200 r/min，該汽油機(jī)每秒鐘內(nèi)完成40個(gè)沖程，做功10次．
（4）若汽車(chē)油箱的容積為 60dm³，油箱內(nèi)裝的是密度為 0.71×10³kg/m³、熱值為 4.6×10⁷J/kg 的汽油，當(dāng)該車(chē)以 20m/s 的速度勻速行駛 100km 時(shí)所消耗的汽油為 5kg，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的功率為12kW，則汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為26%．

Answer 1

分析 （1）分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容：物質(zhì)是由分子組成的，分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈；分子間有間隙，分子之間存在相互作用的引力和斥力．
氣體燃料含有雜質(zhì)少，作為汽車(chē)的燃料，燃燒充分，燃燒時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳少對(duì)空氣污染�。�
熱傳遞的三種方式是：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射．
根據(jù)小排量汽車(chē)和大排量車(chē)所消耗的能源即可比較．
（2）由進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的關(guān)閉和打開(kāi)情況、活塞的上行和下行情況來(lái)判斷是哪個(gè)沖程．
（3）熱機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過(guò)4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，根據(jù)這個(gè)比例關(guān)系可以求出答案．
（4）已知油箱的體積和汽油的密度，根據(jù)公式m=ρV可求汽油的質(zhì)量；
 已知行駛的距離和速度，根據(jù)速度的變形公式可求所用的時(shí)間，再根據(jù)公式W=Pt可求汽車(chē)的有用功；根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，有用功與釋放能量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率．

解答 解：
A、打開(kāi)油箱蓋會(huì)聞到汽油的味道，表明汽油分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，故A正確；
B、氣體燃料中碳元素的含量低于液化石油氣中碳元素的含量，燃燒相同質(zhì)量的氣體燃料和液化石油氣時(shí)，燃燒天然氣排放的二氧化碳比燃燒液化石油氣排放的二氧化碳少，所以相同條件下，減少對(duì)大氣的污染，故B正確；
C、車(chē)窗為雙層玻璃會(huì)大大減少因?yàn)闊醾鲗?dǎo)而發(fā)生的車(chē)內(nèi)外熱量的傳遞，故C正確；
D、完成一樣的有用功時(shí)由于小排量汽車(chē)消耗的能源比大排量的車(chē)消耗的能源少，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高，故D錯(cuò)誤．
（2）A、兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程；
B、排氣門(mén)開(kāi)啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；
C、兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；
D、進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；
（3）若飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20圈，由于熱機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)過(guò)4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，所以轉(zhuǎn)動(dòng)20圈經(jīng)過(guò)40個(gè)沖程，對(duì)外做功10次．
（4）由v=$\frac{s}{t}$得行駛時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100000m}{20m/s}$=5000s；
汽車(chē)的有用功W_有=Pt=12×10³W×5000s=6×10⁷J；
釋放的能量Q=qm′=4.6×10⁷J/kg×5kg=2.3×10⁸J；
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=$\frac{{W}_{有}}{Q}$×100%=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%=26%．
故答案為：（1）D；（2）A；（3）40；10；（4）26%．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題，涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活選用所學(xué)知識(shí)分析求解，具有一定的難度．