Question

如圖，單杠四沖程內燃機氣缸的橫截面積是20平方厘米，沖程長30Cm，每個做功沖程燃氣的平均壓強是4×10⁶帕斯卡，求：
（1）每個做功沖程做功多少？
（2）如一質量是1000千克小轎車做勻速運動，所受到的摩擦力是車重的0.3倍，行駛5Km，耗汽油1.4Kg，則該小轎車的效率是多少？（汽油的熱值是4.6×10⁶J/kg、g取10N/Kg）

Answer 1

解：（1）燃氣對活塞的平均推力：
F=pS=4×10⁶Pa×20×10^-4m²=8000N；
一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：
W=FS=8000N×0.3m=2400J；
（2）小轎車勻速直線運動時受到的阻值：
f=0.3G=0.3mg=0.3×1000kg×10N/kg=3000N，
克服阻力做的有用功：
W=fs=3000N×5000m=1.5×10⁷J，
1.4kg汽油完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J，
該小轎車的效率：
η==≈23.3%．
答：（1）每個做功沖程做功為2400J；
（2）該小轎車的效率約為23.3%．
分析：（1）已知每個做功沖程燃氣的平均壓強和氣缸的橫截面積，根據(jù)F=pS求出平均推力，根據(jù)W=Fs求出每個做功沖程做的功；
（2）根據(jù)題意求出小轎車受到的摩擦力，再根據(jù)W=fs求出克服阻力做的功即為有用功，根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，有用功和熱量的比值即為小轎車的效率．
點評：本題考查了壓力和功、燃料放出熱量、重力、效率的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，計算過程要注意單位的換算．