Question

（2009?江寧區二模）近年來，汽車逐步走進了普通百姓的家庭．
（1）現在汽車的發動機大多是用汽油作燃料的---汽油機，如圖1所示汽油機正處在

壓縮

沖程．
（2）由于過度開發和使用加劇了不可再生能源的消耗，現在很多地方在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一種由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油體積占90%，乙醇（即酒精）體積占10%．乙醇汽油能有效改善油品的性能和質量．它不影響汽車的行駛性能，還能減少有害氣體的排放量．乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經濟壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發展重點．
請寫出使用乙醇汽油的兩點好處？

能減少有害氣體的排放量，能有效改善油品的性能和質量

．
（3）某型號汽車使用上述乙醇汽油，在水平路面上勻速行駛，受到的阻力是920N，每行駛100Km耗油7.5kg，求該車此時的效率．（乙醇汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，計算結果保留百分數的整數位）
（4）如圖2所示為我國自主研發的氫燃料車，它的核心技術已躋身于世界先進行列．該車使用氫氣代替汽油，在高壓條件下，應用160L（1L=1×10^-3m³）的儲氫罐儲存2kg的氫氣．一次加氣可行駛230km，最高速度可達122km/h．汽車質量為1500kg，如果每個輪胎與地面的接觸面積為400cm²．求：
①儲氫罐儲存2kg氫氣時氫氣的密度．
②不裝氫氣時該車對地面的壓強．

Answer 1

分析：本題主要考查兩個方面的知識：
汽油機的一個工作循環由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成；
求解機械效率時可以利用公式η=

W有

W總

×100%進行求解計算；
求解氫氣的密度可以利用公式ρ=

m

v

進行計算，求解壓強時可以利用壓強公式p=

F

S

進行分析求解．

解答：解：（1）如圖所示，汽油機的進氣門、排氣門均關閉，且活塞向上運動，所以該沖程屬于壓縮沖程；
（2）使用乙醇汽油的好處是可以緩解因石油資源短缺而造成的經濟壓力或能減少有害氣體的排放量；
故答案為：（1）壓縮；
（2）乙醇汽油能減少有害氣體的排放量，能有效改善油品的性能和質量；
（3）W_有=FS=920N×10⁵m=9.2×10⁷J；
W_總=4.6×10⁷J/kg×7.5kg=3.47×10⁸J；
故機械效率η=

W有

W總

×100%=26.67%，
（4）①儲氫罐儲存氫氣的密度ρ=

m

v

=

2kg

0.16m3

=12.5kg/m3；
②汽車對地面的壓力F=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
車輪對地面的壓力s=0.04m²×4=0.16m²；
p=

F

S

=

15000N

0.16m2

=93750Pa；
答：（3）該車此時的效率為26.67%；
（4）①儲氫罐儲存2kg氫氣時氫氣的密度12.5kg/m3．
②不裝氫氣時該車對地面的壓強為93750Pa．

點評：本題主要考查對熱機飛輪轉速的含義的理解以及對熱機工作循環中各沖程情況的了解；能夠利用壓強公式、密度公式進行計算，知道機械效率的求解方法等是解決此題的關鍵．