题目
题型:不详难度:来源:
1.根据图21分析,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系?
2.试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系。
3.小亮又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为l00km/h时,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/l00km。参考图21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?每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为多少?(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7l×103kg/m3)
答案
解析
试题分析:1、从图21可以看出,在1000~5000r/min范围内,图线是一条过原点的直线,即说明输出功率与转速成正比。
2、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V排=4SL,做功冲程中燃气对一个活塞的平均压力为F=p0S,
每完成一个工作循环,在做功冲程中燃气对一个活塞做的功:W=FL=SL=
则每个工作循环中,四个气缸燃气对活塞做的总功:W=4W0=p0V排
每个工作循环,发动机的转轴转2圈,所用的时间t=2/n,
故发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率:P′=。
所以,在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0等参数相同时,燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比。当发动机的效率保持不变时,发动机的输出功率P出又与燃气对活塞做功的功率P成正比,因此发动机的输出功率P出与发动机排量V排成正比。
3、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(取值在29~31kW范围内均可)
设汽车行驶100km,则汽车的所用时间为t==1h=3600s;
故有用功W有=Pt=30kW×3600s=1.08×108J;
总功就是9L汽油完全燃烧所放出的热量Q放=Vρq=9×10-3m3×0.71×103kg/m3×4.6×107J/kg=2.94×108J;
故发动机的效率η===36.7%。
因为输出功率P′=,而V排=2.0×10-3m3,n=2000r/min=33.3r/s;P′=30kW=30000W,故做功冲程气缸人气体的平均压强约为p0==9×105Pa。
核心考点
试题【(12分)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】;主要考察你对机械效率的计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 |
B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙 |
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 |
D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙 |
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?
(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
(1)动滑轮的自重;
(2)人拉绳子的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
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