Question

【題目】鄭州市爭創(chuàng)文明城市，為了凈化中心城區(qū)空氣，環(huán)衛(wèi)工人每天清晨都駕駛灑水車對市區(qū)道路灑水（如圖所示）。下表是某灑水車的相關數(shù)據(jù)。已知水的密度為，汽油的燃燒值為，取。

空車質(zhì)量	水罐容積	裝滿水時車輪與地面的總接觸面積	額定功率

(1)灑水車的汽油發(fā)動機工作時，_____沖程將內(nèi)能轉化為機械能；

(2)灑水車裝滿水時對水平地面的壓強為多少？_____

(3)該灑水車滿載時以額定功率勻速爬上一個傾角45°、長的斜坡，燃油汽油，灑水車從坡底向坡頂運水的效率為多大？_____（）

Answer 1

【答案】做功 1.5×105Pa 68.5%

【解析】

(1)[1]汽油機的一個工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，做功沖程中高溫高壓的燃氣對活塞做功，是將內(nèi)能轉化為機械能的過程。

(2)[2]灑水車裝滿水時水的質(zhì)量

m=ρV=1.0×103kg/m3×4m3=4×103kg

汽車和水的總重

G總=G車+G水=(m車+m水)g=(5×103kg+4×103kg)×10N/kg=9×104N

該灑水車裝滿水時對地面的壓力

F=G總=9×104N

該灑水車裝滿水時對地面的壓強

p==1.5×105Pa

(3)[3]斜坡的傾角為45°

sin45°=cos45°=0.7

則斜面高

h=100m×sin45°=100m×0.7=70m

有用功

W有=G總h=9×104N×70m=6.3×106J

汽油完全燃燒放出的熱量

Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J

則發(fā)動機的效率

η=≈68.5%