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如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图,活塞的横截面积是35cm2

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图,活塞的横截面积是35cm2. 做功冲程中,燃气对活塞的平均压强是1.0 ×106 Pa ,活   塞移动的距离是60 mm ,所用的时间是0.015  s .试求: 
(1) 做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少?
(2)做功冲程中,平均压力做功的功率是多少?
(3)设做功冲程汽油完全燃烧,放出的热量是840 J,则该汽油机的效率是多少?

题型:计算题难度:中档来源:江苏中考真题

所属题型:计算题 试题难度系数:中档

答案

解:(1)p=       F = pS = 1.0 × 106 Pa × 35 × 10 -4 m2 = 3. 5 × 103 N.
(2) W =Fs =3.5 ×103 N ×0.06 m =210 J,

考点梳理

初中三年级物理试题“如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图,活塞的横截面积是35cm2”旨在考查同学们对 压力的定义 功率的计算 热机的效率 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

此练习题为精华试题,现在没时间做?添加到收藏夹,以后再看。

根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。

  • 压力的定义
  • 功率的计算
  • 热机的效率

考点名称:压力的定义

压力的定义:力是物体之间的相互作用,大小、方向、作用点是力的三要素,根据力的效果可分为拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。 因此,我们后来把垂直作用在物体表面上的力叫压力,用F来表示,单位是牛顿,简称牛,符号是N。

压力的定义

压力产生的条件:

只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示,静止在水平地面上、紧挨墙角的小球,由于墙与小球之间无挤压作用,因而它们之间不存在压力。

(1)方向:

压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图),其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的,这是压力和其他力的一个区别。

压力的方向

(2)大小:压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。

(3)作用点:在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。

物理压力公式

压力 F=P(压强)*S(受力面积)

压强 P=F(压力)/S(受力面积)

液体中P=密度*g(重力常数9.8N/kg)*h(到液面高度)

质量 m=密度*v(体积)

压力跟重力的区别有如下几点

(1)压力和重力是完全不同(产生的原因)的两类力。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而压力是互相接触的两个物体之间由于挤压形变而产生的力。压力是垂直于受力面,重力是竖直向下(方向不同)。重力的作用点在物体重心,压力的作用点在接触面上。

(2)压力有时跟重力有关,但有时跟重力无关 如图所示,茶杯搁在水平桌面静止时,对桌面的压力就是由于茶杯受到重力作用而产生的(跟重力有关)图乙中手按图钉时,图钉尖对墙壁的压力就跟图钉的重力完全无关。

压力跟重力的区别

(3)压力大小分类分析

1)物体静置于水平面上且处于自由状态:压力大小:F=G;压力方向与重力方向一致;压力作用点在支承面,重力作用点在物体重心.如图(a)所示.

压力跟重力的区别

2)物体置于水平面上且有外力作用:F1=G十F0,F2=G—F0, (F0<G,F3=G(与水平外力F0无关),F4=G+G0。如上图(b)所示。

3)物体置于竖直面上静止,物体对竖直面压力等于作用在物体上的水平外力,方向也相同.F=F0(与G无关),如图 (a)所示.

压力跟重力的区别

4)物体置于斜面上静止,物体对斜面的压力F大小是小于物体重力,方向垂直于斜面.如上图(b)所示.

考点名称:功率的计算

功率:单位时间里完成的,叫做功率,表示作功快慢程度的物理量,通常用P表示,故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率的计算公式

功率可分为电功率,力的功率等,故计算公式也有所不同。

电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I²R=(U²)/R

在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)

因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

功率计算公式的应用

例:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)

思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。

W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。

(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。

方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。 

考点名称:热机的效率

热机的效率

热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比,即η=W有用/W总。

热机的效率数值

蒸汽机 百分之4~百分之8

蒸汽轮机 百分之25~百分之30

燃气轮机 百分之50~百分之60

汽油机 百分之26~百分之45

柴油机 百分之34~百分之45

喷气发动机 百分之50~百分之60

提高热机效率的途径:

(1)燃料尽可能燃烧

(2)尽量减少各类热量的损失

(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术

(4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

机械效率、热效率、热机效率计算公式对比:

效率问题是中考的热点问题,下面是机械效率、热效率、热机效率计算公式对比。

1.机械效率:机械效率公式其中W有用指有用功,即对人们有用的功;W总指利用机械做的总功。

2.热效率:热效率公式其中Q有用指有效利用的热量, E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。

3.热机的效率:热机的效率公式其中W有用指用来做有用功的那部分能量,Q总指燃料完全燃烧释放的能量。



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