Question

【题目】小华家新买了一辆汽车，下表是汽车的铭牌，其中耗油量指汽车正常行驶100km消耗汽油的体积；图甲是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，为测试汽车性能，小华驾驶汽车以30kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，通过专用仪器测量得到汽车速度v与时间t的关系如图乙所示，已知汽油的密度为0.7kg/，热值为4.6J/kg。

（1）若汽油机有4个气缸，汽油机飞轮的转速是1200r/min时，汽油机1s内燃气对外做功______次。

（2）图乙中的油量表实质是电流表改装而成的，若用电压表改装成油量表，要求加油时示数变大，则电压表改装的油量表应与_______（定值电阻R0或滑动变阻器）并联。

（3）在测试汽车性能时，在0至10min时间内，汽车发动机做功_______J，汽车运动过程中受到的阻力是______N。

（4）小华驾驶该汽车正常行驶100km，消耗汽油_______kg，该汽车能量利用效率是___________。

Answer 1

【答案】40 定值电阻R0 1.8×107 1000N 7 31.1%

【解析】

(1)[1]已知4冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min可知，飞轮转速为20r/s，即每秒钟转20圈，完成10个工作循环，即对外做功10次，若汽油机有4个气缸，则汽油机1s内燃气对外做功40次；

(2)[2]在加油时，浮子位置升高，在杠杆作用下，滑动变阻器连入电路的阻值变小，使电路中的电流变大，若用电压表改装成油量表，要求加油时示数变大，根据U=IR可知：电流变大时，定值电阻R0两端的电压变大，则电压表改装的油量表应与定值电阻R0并联；

(3)[3]轿车的功率

P=30kW=3×104W

在0~10min时间内，汽车发动机做功：

W=Pt=3×104W×1060s=1.8×107J；

[4]由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s；由P=Fv得，轿车运动过程中受到的阻力：

f=F====1000N；

(4)[5]消耗的汽油

m=汽油V=0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg；

[6]汽油完全燃烧放出的热量

Q放=qm=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J

汽车做的功为

W′=P′t=P′×==3×104W×=1J

该汽车能量利用效率是

==≈31.1%。