Question

【題目】如圖為汽油機(jī)做功沖程的示意圖．若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞沖程長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.12m，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋毫�為F=3×103N，活塞以1400次/分鐘作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，汽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次．求：

（1）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，對(duì)外做的一次功的大小；
（2）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，1min內(nèi)做功的功率；
（3）如果此工作狀態(tài)下每分鐘消耗20g汽油，那么汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．（q汽油=4.6×107J/kg、不計(jì)摩擦，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】
（1）解：汽油機(jī)對(duì)外做功一次所做的功：W1=FS=3×103N×0.12m=360J
（2）解：汽油機(jī)一分鐘做的功：W= W1= ×1400×360J=252000J

汽油機(jī)做功的功率：P= = =4200W

（3）解：燃料燃燒一分鐘獲得的內(nèi)能：Q放=mq=20×10﹣3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J

汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η= ×100%= ×100%≈27%．

【解析】（1）活塞是靠高溫高壓的燃?xì)庾龉Φ模�活塞一次做功就等于燃�(xì)鈱?duì)活塞的壓力和活塞沖程長(zhǎng)度的乘積，（2）要求汽油機(jī)的功率，用汽油機(jī)1min做的功除以時(shí)間，活塞1min往復(fù)運(yùn)動(dòng)1400次，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次，求出1min對(duì)外做功的次數(shù)．求出做功一次所做的功乘以次數(shù)，就是1min做的功，再除以時(shí)間就是功率．（3）求出燃料燃燒時(shí)得到的內(nèi)能，用Q放=mq得出，再求出每分鐘轉(zhuǎn)化的機(jī)械能即一分鐘做的功，用機(jī)械能除以內(nèi)能得出效率．
【考點(diǎn)精析】利用功的計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．