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    19．小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2．OL；从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．（已知所使用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.72×103kg/m3）
    （1）根据如图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比．
    （2）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：一般路况下，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为10L/lOOkm．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？
    （3）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为0.01s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为A：
    A．np0V排/2    B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排．

    分析 （1）由这台发动机输出特性曲线可以得出发动机转速为1000--5000r/min范围内输出功率与转速的大致关系；
    （2）先根据图象得出发动机转速为2000r/min时的输出功率，根据t=$\frac{s}{v}$求出发动机工作的时间，根据W=Pt求出求出汽车做的有用功；根据m=ρV求出燃烧汽油的质量，根据Q=mq求出汽油放出的总热量，即为总功，根据效率公式求出发动机的效率；
    （3）根据发动机转速得到每个工作循环所需要的时间；
    先设出做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量，根据F=PS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力，根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功，再根据P=$\frac{W}{t}$得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率，进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系．

    解答 解：
    （1）由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为1000-500r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比关系；
    （2）由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，
    因为P=$\frac{W}{t}$，
    所以有用功为W有=Pt=$\frac{Ps}{v}$=$\frac{3×1{0}^{4}W×1×1{0}^{5}m}{100×\frac{1}{3.6}m/s}$=1.08×108J；
    总功为W总=mq=ρVq=0.72×103kg/m3×10×10-3m3×4.6×107J/kg=3.312×108J；
    发动机的效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.08×1{0}^{8}J}{3.312×1{0}^{8}J}×100%$≈32.6%；
    （3）四缸发动机是每转0.5圈对外做功1次，转速是3000r/min，则1min对外做功3000/0.5=6000次，也就是完成6000个工作循环所以发动机转速为3000r/min时，
    每个工作循环所需要的时间为t=$\frac{60}{6000}$s=0.01s；
    设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量$\frac{1}{4}$V排，
    做功冲程燃气对一个活塞的平均压力：F=p0S，
    每个做功冲程燃气对一个活塞做的功：W0=FL=p0SL=$\frac{1}{4}$p0V排，
    发动机转速为n时，燃气对活塞做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=2n×$\frac{1}{4}$P0V排=$\frac{1}{2}$nP0V排，
    所以，在发动机转速n，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比．故选A．
    答：
    （1）正；
    （2）发动机的效率约32.6%；
    （3）0.01；A．

    点评 此题综合性很强，且难度很大；涉及到热量的计算，功和功率的计算、压强问题、速度计算；将三类问题通过发动有机的结合在一起，充分利用题目的已知条件，就可解答此题．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    9．关于声现象说法正确的是（　　）
    A．手与桌面的摩擦声不是由振动产生的
    B．物体发声时音调高必然响度大
    C．声波是一种电磁波
    D．戴上耳塞是在人耳处减弱噪音

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．“五一”期间，小红去爸爸所在的工地玩，在工地上看到了如图所示一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4吨的钢材匀速提高10m．已知拉力F为104N．则这个过程中：
    （1）拉力F做了多少功？拉力F的功率是多大？
    （2）滑轮组的机械效率是多大？（计算时g取10N/kg）

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示，圆柱形木块重为6N，密度为0.6×103kg/m3，底面积为5×10-3m2，当木块静止在水面上时，木块浸入水中的体积为6×10-4m3．若将木块往下压2cm，已知容器底面积为1×10-2m2，则木块下表面受到水的压强增加了400Pa．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    14．某型号的电泡茶壶铭牌如右表，正常工作时通过茶壶的电流是5A；壶中装满温度为20℃的水，在标准大气压下将水烧开，水需要吸收3.36×105J的热量．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
    某型号的泡茶壶
    额定电压：220V频率：50Hz
    额定功率：1100W容量：1L

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．生活中有许多物理知识，例如：茶壶是利用连通器原理来工作的；筷子实质上是一种费力（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；“回锅肉”香气四溢，这是扩散现象．

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    11．如图所示是同学们做“研究平面镜成像特点”的实验：
    （1）直尺的作用是便于比较像与物到镜面距离的关系；
    （2）在寻找蜡烛A像的位置时，眼睛应该在蜡烛A（填“A”或“B”）这一侧观察，小明无论怎样调节蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，可能的原因是玻璃板与镜面不垂直．
    （3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上不能（填“能”或“不能”）接收到蜡烛烛焰的像．
    （4）张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像．请你帮她想个办法看清跳棋的像：用手电筒照亮跳棋子．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块．各器材的组装示意图如图所示．
    （1）每次实验时，都要将铁球从斜面的同一高度由静止释放，其目的是控制速度相同．
    （2）该实验是通过观察铁球与木块共同移动的距离来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．下面的四个实例中也采用这种研究方法的是C．
    A．认识电压时，我们可以用水压来类比
    B．用磁感线来描述磁场
    C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少
    D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系．

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