專項(xiàng)二  熱學(xué)重難點(diǎn)06  內(nèi)能的利用【重點(diǎn)知識(shí)梳理】6.1單缸四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程沖程名稱進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)能量轉(zhuǎn)化能量來(lái)源備注吸氣沖程開(kāi)閉 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。壓縮沖程閉閉機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性做功沖程閉閉內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能燃料燃燒釋放的內(nèi)能排氣沖程閉開(kāi) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別比較項(xiàng)目結(jié)構(gòu)點(diǎn)火方式吸氣沖程吸入的物質(zhì)燃料熱機(jī)效率應(yīng)用汽油機(jī)頂部有火花塞點(diǎn)燃式空氣和汽油汽油26-40%轎車等較輕便的機(jī)械柴油機(jī)頂部有噴油嘴壓燃式空氣柴油34-45%輪船等較笨重的機(jī)械6.2熱機(jī)的效率1.熱機(jī)效率：熱機(jī)所做的有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量之比。其值一定小于1。公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算有用功；用Q放=mq或Q放=vq計(jì)算Q放。2.提高熱機(jī)效率的一些途徑：①讓燃料燃燒更充分；②減輕熱機(jī)的質(zhì)量；③較少熱機(jī)各部件之間的摩擦；④廢氣再利用等。6.3能量守恒定律能量既不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。【難點(diǎn)知識(shí)突破】6.1根據(jù)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的做功、沖程數(shù)因?yàn)?個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。所以根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的做功、沖程數(shù)時(shí)，關(guān)鍵看單位時(shí)間內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)。設(shè)飛輪的轉(zhuǎn)速為NR/min,則它等于。即1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)過(guò)N/60轉(zhuǎn)，所以做功沖程數(shù)為N/120；沖程數(shù)為N/30。（即做功次數(shù)等于轉(zhuǎn)數(shù)的一半，沖程數(shù)等于轉(zhuǎn)數(shù)的2倍）【例題分析】【例1】（2021黑龍江）如果汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min，則該汽油機(jī)每秒完成______個(gè)沖程，對(duì)外做功______次。【答案】80    20    【解析】汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min，則每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)為：n= r=40r。飛輪轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的是兩個(gè)沖程，所以40r對(duì)應(yīng)著是80個(gè)沖程。一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，飛輪轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)是20個(gè)工作循環(huán)，一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做功一次，則20個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做功20次。6.2熱機(jī)效率的計(jì)算計(jì)算公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算有用功；用Q放=mq計(jì)算Q放。注意各量的單位的統(tǒng)一。質(zhì)量一定要用kg為單位；路程用m為單位；功率用W為單位；t用s為單位。若果q的單位是J/m3,則Q放=vq。【例題分析】【例2】(2020蘇州19)某燃?xì)鉄崴鲗?/span>20kg的水從10℃加熱到60℃，完全燃燒了0.21m3的煤氣。水吸收的熱量是　   　J．熱水器燒水的效率是　   　。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4×107J/m3]【答案】4.2×106     50%【解析】水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J。煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝qV＝4×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J。熱水器燒水的效率：η= ×100%= ×100%=50%。【例3】某家用轎車，重1.5×104N,當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油3kg，期間車受到的阻力為車重的0.08。求在此過(guò)程中：（1）車通過(guò)的路程；（2）牽引力做功的功率；（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。（q油=4.6×107J/kg）【答案】（1）36km     （2）2.4×104W      （3）31.3%【解析】（1）車通過(guò)的路程：S=Vt=72km/h×0.5h=36km。（2）因?yàn)槠噭蛩僦本€行駛，所以牽引力與阻力相等。F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N。牽引力做功的功率：P=FV=1.2×103N×20m/s=2.4×104W。（3）牽引力所做的功：W=FS=1.2×103N×3.6×104m=4.32×107J；汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η= ×100% = ×100% ≈ 31.3%。【答案】（1）車通過(guò)的路程36km；  （2）牽引力做功的功率2.4×104W； （3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率31.3%。【鞏固練習(xí)】1.（2021懷化）如圖所示是某四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（　?。?/span>A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】B【解析】由圖可知，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為壓縮沖程，B正確。選B。2.（2021海南）在冬天，人們常常搓手取暖，這個(gè)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化與四沖程內(nèi)燃機(jī)的哪個(gè)沖程相同（    ）A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程【答案】B【解析】人們?cè)诙斐３４晔秩∨?，是通過(guò)搓手將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，溫度升高，手暖和，這是通過(guò)做功的方式改變手的內(nèi)能，這與汽油機(jī)工作中的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，都是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。選B。
3.（2021寧波）在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動(dòng)起電機(jī)，觀察到放電針?lè)烹?，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的（    ）A. 吸氣沖程            B. 壓縮沖程           C. 做功沖程           D. 排氣沖程    【答案】C【解析】當(dāng)放電針?lè)烹姇r(shí)，汽油燃燒，圓筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體對(duì)軟木塞做功，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出，而汽油機(jī)的做功沖程對(duì)外做功，因此該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的做功沖程。選C。4.（2021菏澤）熱學(xué)知識(shí)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（   ）            A. 四月的荷澤牡丹飄香，說(shuō)明分子間有空隙
B. 摩擦生熱是通過(guò)熱傳遞改變了物體的內(nèi)能
C. 熱機(jī)通過(guò)壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 暖氣片內(nèi)用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)較高【答案】 C   【解析】A．四月的荷澤牡丹飄香，說(shuō)明分子在不停地坐無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)。 B．摩擦生熱，克服摩擦力做功產(chǎn)生熱量，是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能，B錯(cuò)。C．熱機(jī)通過(guò)壓縮沖程對(duì)熱機(jī)內(nèi)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C正確。D．暖氣片內(nèi)用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)是因?yàn)樗谋葻崛葺^大，當(dāng)質(zhì)量與降低相同溫度時(shí)，水比其他液體放出的熱量多，D錯(cuò)。選C。5.（2021廣東）關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（     ）A. 吸氣沖程：只吸入空氣 B. 壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低
C. 做功沖程：氣體推動(dòng)活塞做功 D. 排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【解析】A.汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物，A錯(cuò)。
B.在壓縮沖程，活塞對(duì)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體的內(nèi)能變大，溫度升高，B錯(cuò)。
C.做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞做功，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，C正確。
D.排氣沖程中沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)。選C。6.（2021貴港）如圖所示，在試管里注入少量的水，用軟木塞塞緊管口，用酒精燈加熱。一會(huì)兒試管里的水沸騰了，水蒸氣把軟木塞向上沖起。下面解釋正確的是（   ）  A. 這個(gè)過(guò)程與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程類似
B. 試管內(nèi)水的內(nèi)能增加是通過(guò)做功方式改變
C. 酒精燃燒時(shí)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D. 管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低，在試管口變成白色的熱空氣【答案】 A     【解析】A ．在汽油機(jī)的做功沖程中，燃?xì)馀蛎涀龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以汽油機(jī)的做功沖程是此原理的應(yīng)用，A正確。 B．用酒精燈加熱，是通過(guò)熱傳遞的方式使得水的內(nèi)能增加，產(chǎn)生大量水蒸氣，B錯(cuò)C．酒精燈燃燒時(shí)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)。D．水蒸氣對(duì)木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能木塞沖出；此時(shí)水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低，液化為小水滴，即我們看到的白霧，D錯(cuò)。選A。7.（2021武威）如圖所示是四沖程汽油機(jī)內(nèi)部剖面圖，此為_(kāi)_______沖程；汽油機(jī)需要用冷卻液進(jìn)行降溫，是利用了冷卻液的________大的特性。  【答案】 做功    比熱容      【解析】四沖程汽油機(jī)的四個(gè)沖程分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。分析圖，此時(shí)汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，火花塞正在點(diǎn)火，由此判斷是四沖程汽油機(jī)的做功沖程。 通常選用比熱容大的物質(zhì)做冷卻液，相同質(zhì)量的該種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度升高得少。8.（2021廣東）如圖為火箭發(fā)射的場(chǎng)景，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因?yàn)樗?/span>______ 大，火箭發(fā)射升空時(shí)，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______ 能，再轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能，這個(gè)過(guò)程中火箭的機(jī)械能______（選填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】熱值  內(nèi)  不守恒【解析】運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較大的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量；并且所需的液態(tài)氫的體積小，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。火箭發(fā)射升空時(shí)，燃料通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)鈱?duì)火箭做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能，使得火箭的機(jī)械能增大，所以機(jī)械能不守恒。
9.（2021棗莊）如圖是四沖程汽油機(jī)的某個(gè)沖程，由圖可看出它正處于________沖程，該沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，若該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，則汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功________次。  【答案】 壓縮    內(nèi)   30      【解析】【如圖，進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，它正處于壓縮沖程。 此過(guò)程中活塞壓縮氣缸內(nèi)的氣體，對(duì)氣體做功，使氣體內(nèi)能增加，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，飛輪轉(zhuǎn)2圈做一次功，則汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功30次。10.（2021達(dá)州）如圖所示是四沖程汽油機(jī)的______ 沖程，該沖程中，汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能______ （選填“變大”“變小”“不變” ）；0.5kg汽油完全燃燒后放出熱量的42%被質(zhì)量為100kg、初溫為25kg的水吸收，可使水溫升高到______℃。【q油=4.6×107J/kg；c水=4.2×103J/（kg.℃）】  【答案】做功  變小  43【解析】圖中，兩個(gè)氣閥關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，在這一過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能。
完全燃燒0.5kg汽油放出的熱量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J；水吸收的熱量Q吸=ηQ放=42%×2.3×107J=9.66×106J；水升高到的溫度為：Δt= = =23℃；水的溫度升高到：t=t初+Δt=20℃+23℃=43℃。11.（2021·遂寧）下圖是新農(nóng)村建設(shè)中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機(jī)，銘牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個(gè)沖程活塞移動(dòng)的距離。該柴油機(jī)為單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)，壓縮沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通過(guò)   方式實(shí)現(xiàn)的；正常工作1min，柴油機(jī)輸出的有用功    J，消耗柴油    kg，做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為    N。（q柴油=4.0×107J/kg）型號(hào)HR05b活塞行程100mm轉(zhuǎn)速2400r/min輸出功率8kW效率40%  【答案】做功   4.8×105    0.03    4000【解析】壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通過(guò)做功方式實(shí)現(xiàn)的。柴油機(jī)輸出的有用功W有=Pt=8000w×60s= 4.8×105 J。柴油機(jī)的總功：W總= = = 1.2×106J；根據(jù)W總= Q放=mq知，消耗的柴油質(zhì)量m= = =0.03kg。曲軸每轉(zhuǎn)2圈活塞對(duì)外做功1次，所以1min轉(zhuǎn)動(dòng)2400周，要做功1200次，即1min活塞的行程為S=1200×0.1m=120m，做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為F= = =4000N。12.（2021十堰）如圖所示，小明在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式與柴油機(jī)的______ 沖程相同。小明參加了一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量約為8.4×105J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒______ m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下這些熱量可將______kg20℃的水燒開(kāi)。【q油=4.7×107J/m3；c水=4.2×103J/（kg.℃）】  【答案】壓縮  0.21       12.5 
【解析】在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速向下壓，棉花被點(diǎn)燃，這是因?yàn)閴嚎s筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加；該實(shí)驗(yàn)中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化方式相同。由題可知，天然氣完全燃燒放出的熱量等于身體消耗的能量，由Q放=vq得，需要天然氣的體積：V= = =0.21m3。水吸收的熱量：Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J ，由Q吸=cmΔt得，水的質(zhì)量：m= = =12.5℃。13.（2021嘉興）核能是一種高效清潔的能源。2020年11月，具有完全自主產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”核電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。如圖是核電機(jī)組示意圖，通過(guò)三個(gè)回路的設(shè)計(jì)有效提高了安全性。（1）一回路：反應(yīng)堆中核燃料反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，從而將水加熱到約320℃，氣壓達(dá)到150多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，此時(shí)水不會(huì)沸騰的原因是______ 。
（2）二回路：蒸汽發(fā)生器中的水被加熱后______ （填物態(tài)變化名稱）成水蒸氣，這些水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
（3）三回路：核電站通常建在海邊用海水作冷凝劑，原因是海水量多且______ 。【答案】氣壓增大，水的沸點(diǎn)升高  汽化  比熱容大【解析】（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃。當(dāng)上方氣壓增加時(shí)，沸點(diǎn)也增加，此題中水面上方有150多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以將水加熱到約320℃也不會(huì)沸騰。（2）蒸發(fā)器中的水是液體，被加熱后變成了水蒸氣，水蒸氣是氣體，水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)是汽化。（3）因?yàn)樵谫|(zhì)量一定的情況下，升高相同的溫度，物質(zhì)比熱容越大，吸收的熱量就越多。核電站用水做冷卻劑就是應(yīng)用了水的比熱容較大這一特性。14.（2021云南）中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志。如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑?；鸺剂系陌l(fā)展如表1所示，表2是一些燃料的熱值。表1 第1代第2代第3代第4代燃料氧氣和汽油混合偏二甲肼煤油液態(tài)氫氧化劑四氧化二氮液態(tài)氧液態(tài)氧表2燃料熱值燃料熱值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氫1.4×108J/kg（1）使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是：　　和 　　。（2）某火箭發(fā)射時(shí)攜帶了3×104kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰？[c水＝4.2×103J/（kg?℃），當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]（3）氫能源車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測(cè)試中，一輛氫能源車以70kW的功率勻速行駛0.5h，消耗了2kg燃料，求該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。【答案】（1）熱值大；無(wú)污染（2）1.25×107kg（3）45%。【解析】（1）運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，另外氫氣燃燒的生成物是水，不會(huì)造成污染。（2）3×104kg液態(tài)氫完全燃燒釋放的熱量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，水的質(zhì)量為：m′= = = 1.25×107kg。（3）氫能源車所做的功為：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，2kg燃料完全燃燒釋放的熱量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：η= ×100% = ×100%=45%答：（1）熱值大；無(wú)污染；（2）這些燃料完全燃燒最多能將1.25×107kg初溫為20℃的水加熱至沸騰；（3）該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為45%。15.（2021張家界）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，某研究小組對(duì)汽車開(kāi)展調(diào)查研究。（1）圖甲是汽車的剎車結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)圖片分析，這是______ 杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）；某段道路的標(biāo)志牌如圖乙所示，為什么同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？                                 （2）（多選）汽車在行駛過(guò)程中遇到危急情況要緊急剎車。從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止的距離叫做停車距離，停車距離等于反應(yīng)距離加上制動(dòng)距離。下列行為會(huì)使停車距離變長(zhǎng)的是______ 。
A.疲勞駕駛       B.酒后駕駛        C.接聽(tīng)電話           D.開(kāi)車前系好安全帶

（3）內(nèi)燃機(jī)有四個(gè)工作沖程，圖丙是內(nèi)燃機(jī)的______ 沖程。（4）假設(shè)某款純電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，每百公里耗電30千瓦時(shí)，若電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率為85%，則汽車勻速行駛時(shí)受到阻力為______ N。若質(zhì)量和外形完全相同的燃油汽車，它的能量轉(zhuǎn)化率為30%，以相同速度在同一路面上勻速行駛，每行駛百公里需要消耗的燃油為______ kg。（汽油的熱值為q=4.6×107J/kg，結(jié)果保留1位小數(shù)）
（5）若電價(jià)為0.6元千瓦時(shí)，汽油價(jià)格為7.0元/升，每行駛百公里，電動(dòng)汽車比燃油汽車節(jié)省______ 元。（汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3，結(jié)果保留1位小數(shù)）【答案】（1）省力  在相同的道路上，不同車型的機(jī)動(dòng)車質(zhì)量不同，速度相同時(shí)，質(zhì)量大的動(dòng)能大，制動(dòng)距離大，質(zhì)量小的動(dòng)能小，制動(dòng)距離小，當(dāng)制動(dòng)距離相同時(shí)，不同車型限速就不同 （2） ABC     （3）壓縮     （4） 918  7.8    （5）59【解析】（1）O 點(diǎn)為支點(diǎn)，剎車油右側(cè)的活塞對(duì)金屬桿的力是阻力，腳對(duì)剎車踏板的力是動(dòng)力，且動(dòng)力臂大于阻力臂，所以這是一個(gè)省力杠桿。在相同的道路上，不同車型的機(jī)動(dòng)車質(zhì)量不同，速度相同時(shí)，質(zhì)量大的動(dòng)能大，制動(dòng)距離大，質(zhì)量小的動(dòng)能小，制動(dòng)距離小，當(dāng)制動(dòng)距離相同時(shí)，不同車型限速就不同。（2）疲勞駕駛、酒后駕駛、打手機(jī)都會(huì)使司機(jī)反映遲鈍或者注意力不集中，增加反應(yīng)時(shí)間，可使停車距離變長(zhǎng)；開(kāi)車前系好安全，不會(huì)增加反應(yīng)距離的大小，不會(huì)影響到反應(yīng)時(shí)間，不會(huì)使停車距離變長(zhǎng)，選ABC。（3）由圖可知，兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程。（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率為85%，由公式W=FS得該電動(dòng)汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力為：F= =  =918N。電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛，阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以，f=F=918N。由公式η= ×100%得汽油釋放的總能量：Q= = =100kw.h=3.6×108J。因?yàn)?/span>Q=mq，所以需要汽油的質(zhì)量：m= = ≈7.8kg。（5）燃油汽車每百公里耗油7.8kg，汽油價(jià)格為7.0元/升，由ρ= 可得，燃油汽車每百公里耗油的體積：v= = =11×10-3m3=11L；則每百公里燃油汽車的費(fèi)用為11L×7元/L=77元。每百公里電動(dòng)汽車消耗的電能30kw.h，電動(dòng)汽車充電價(jià)格為0.6元/kw.h，則每百公里電動(dòng)汽車的費(fèi)用30kw.h×0.6元、kw.h=18元，所以，每百公里電動(dòng)汽車比該燃油汽車節(jié)省的費(fèi)用為77元-18元=59元。
 

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