Question

【題目】如圖甲所示為四缸發(fā)動機工作原理圖：內(nèi)燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功沖程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。

(1)有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：

其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長)。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。

①該發(fā)動機在1 s內(nèi)做功_________J，單缸排量V＝________L；

②在每個做功沖程中，發(fā)動機做功W＝_________J。

(2)在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W＝pV，式中p表示燃氣對活塞的壓強，則p＝_____Pa。(1 L＝10－3 m3)

(3)如圖乙所示為發(fā)動機在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W＝pV的證明，請將推導(dǎo)過程補充完整(要求各表達式均用S、l、p表示)：

答：設(shè)活塞的面積為S，沖程長為l，燃氣對活塞的壓強為p，則燃氣對活塞的壓力F＝pS，燃氣對活塞所做的功W＝_______，又根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知發(fā)動機的單缸排量V＝Sl，故W＝________。

Answer 1

【答案】（1）①1.2×105J 0.5 ②600 （2）1.2×106（3）p S pSl

【解析】試題分析：由題意可知發(fā)動機的功率為1.2×106W，1s內(nèi)做的功為1.2×106J。發(fā)動機四缸排量為2L，單缸的排量為0.5L。它的轉(zhuǎn)速為6000r/min，每秒轉(zhuǎn)100圈，由于發(fā)動機有四缸，每半圈做一次功，每秒內(nèi)做功200次，則一個做功沖程做的功為600J。根據(jù)汽缸一次做功及單缸的容積代入W =" p" V中，。

公式W =" p" V的推導(dǎo)過程：

燃氣對活塞的壓力

燃氣對活塞所做的功