12.4 热机与社会发展
一．选择题（共10小题）
1．关于热机，下列说法正确的是（）
A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
B．做功冲程是把机械能转化为内能
C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞
D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
2．下列关于热机的说法中，正确的是（）
A．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦，可以使热机效率大于1
B．柴油机工作时，将内能转化为机械能的是做功冲程
C．四冲程汽油机有两个冲程是对外做功的
D．热机不属于大气污染的主要来源
3．下列有关热机的说法正确的是（）
A．热机的使用缓解了城市的热岛效应
B．内燃机的压缩冲程是内能转化为机械能的过程
C．汽油在使用过程中热值减小
D．内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质
4．关于热机效率，下列说法正确的是（）
A．蒸汽机的效率高于汽油机的效率
B．热机所做有用功越多，它的效率就越高
C．内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
D．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
5．柴油机在同样负荷的情况下（）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
6．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质
量之比是3：2，那么它们的效率之比是（）
A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1
7．有关四冲程汽油机，下列说法正确的是（）
A．吸气冲程吸入的是空气
B．压缩冲程内能转化为机械能
C．做功冲程把机械能转化为内能
D．效率越高，做相同有用功时消耗的汽油越少
8．关于汽油机，下列说法正确的是（）
A．汽油机是把机械能转化成内能的机器
B．汽油机和柴油机的结构完全相同，只是燃烧的燃料不同
C．在完成压缩冲程的过程中，进气门打开，排气门关闭
D．使汽车获得动力的冲程是做功冲程
9．四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（）
A．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
B．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
D．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
二．填空题（共10小题）
11．双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。（已知汽油的热值为3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/m3）
（1）内燃机是汽车的“心脏”，它是把能转化为能的机器；
（2）完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 m3的天然气放出的热量相等。
12．如图是热电站工作情况的方框图，请回答下列问题。
（1）烧锅炉用的煤是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）在汽轮机中，将水蒸气的内能转化为轮片的能。方框内应填写的装置种类是。
13．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。（1）在这个过程中，燃料燃烧时能量转化情况是，能量传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时实现能量转化。
（2）这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功，它与汽油机的冲程的原理相同
14．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了6g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），如果这台汽油机的效率为40%，则一个循环中输出的有用机械能为 J。
15．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中，冲程将内能转化为机械能。已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功乙做的有用功（选填“大于”、“小于“或““等于”）。
16．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了5g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J，若这台汽油机的效率为40%，则一个循环中输出的有用机械能为 J。
17．如图所示的是四冲程汽油机的冲程；若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功次。
18．有一种“涡轮增压”T型轿车，通过给发动机足量的空气来使汽油更充分地燃烧，因而比普通L型轿车更节能。同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内，其热值（选填“相同”或“不同”），发动机在冲程中实现了将内能转化为机械能。
19．字通客车是邓州本土品牌，汽车汽油机工作时把内能转化为机械能的是冲程；汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹，其目的是；小华坐在宇通生产的公交车上，看到路旁的树木向后退，他是以为参照物的。
20．如图表示的是汽油机的冲程；汽油机工作时，将机械能转化为内能的冲程是冲
程。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每秒钟内做功次。
三．实验探究题（共2小题）
21．近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是（对图甲A、B、C、D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功次，D 图所示的汽油机冲程是通过的方式改变燃气内能的。除此之外通过也可改变物体内能；
（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η= ；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是？（写出一条即可）
22．阅读短文，回答问题。
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理：汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作
后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，一种是异步汽油机。同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示
其中，“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率；“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。
（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为能。
（2）“六冲程引擎”，中第五冲程相当于四冲程热机的。
（3）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是
A．四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功
B．四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C．若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳
（4）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的平均压强，则单缸Q195型汽油机的额定功率 W（不考虑机械能的损失）。
四．计算题（共2小题）
23．如图所示为某型号压力机，整机质量18t，行驶速度27km/h，发动机功率110kW．已知柴油的热值q=4.3×107J．请回答下列问题：
（1）压路机碾子质量很大是通过来增大压强，驾驶室内座椅做得宽大是为了（选填“增大”或“减小”压强）。
（2）该压路机以27 km/h的速度匀速通过150m的距离需要多少时间？
（3）该压路机通过此段路程所受的阻力多大？
（4）若该压路机柴油发动机的效率为40%，通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油？
24．汽油机的飞轮转速为3000r/min，这台汽油机在1s内对外做功多少次？做功冲程时活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为多少？
（沪粤版）2018-2019学年度九年级物理上册同步练习：12.4 热机与社会发展
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．
【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：A、吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；
B、汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；
C、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；
D、汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。
故选：C。
2．
【分析】（1）热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；（2）热机工作过程中，压缩冲程，机械能转化为内能、做功冲程内能转化为机械能；（3）四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；（4）热机在排气冲程中将废气排出气缸。
【解答】解：A、减少各种热损失、加润滑油减少机器各部件之间的摩擦、充分利用废气的能量，如建热电站，都可以提高燃料的利用率，提高热机的效率，但不能消除额外功，机械效率总小于1，故A错误；
B、柴油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故B正确；
C、在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，故C错误；
D、热机排气冲程中将废气排入空气中，属于大气污染的主要来源，故D错误。
故选：B。
3．
【分析】（1）热机会产生大量的废气，排放大量的热量；
（2）内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程；
（3）热值是燃料本身的一种属性，与质量无关；
（4）水的比热容大，这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因。
【解答】解：A、热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故A错误；
B、内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
C、汽油在使用过程中，汽油的质量减小，但热值不变，故C错误；
D、内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质即比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故D正确。
故选：D。
4．
【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高，据此分析选择。
【解答】解：
A、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，故A错误；
B、热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故B错误；
C、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故C错；
D、热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，内能转化为机械能的比例越大，故D正确。
故选：D。
5．
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高。
【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，
即节能。
尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低。故选：B。
6．
【分析】在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率；根据Q=mq求出燃料完全燃烧放出的热量。
【解答】解：它们的效率之比：
=====。
故选：B。
7．
【分析】（1）工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；（2）四冲程汽油机或柴油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（3）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高。
【解答】解：
A、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；
B、汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误；
C、汽油机工作时，做功冲程把内能转化为机械能，故C错误；
D、汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，汽油机效率越高，说明汽油机有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大，做相同有用功时消耗的汽油越少，故D正确。
故选：D。
8．
【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物遇到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：
A、汽油机是把汽油的化学能通过燃烧转化为内能，再转化成机械能的机器，故A错；
B、汽油机和柴油机的结构不同，汽油机有火花塞、柴油机有喷油嘴，故B错；
C、在完成压缩冲程的过程中，进气门、排气门都关闭，故C错；
D、在做功冲程中燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故D正确。
故选：D。
9．
【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
【解答】解：
四冲程柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确。故选：C。
10．
【分析】知道内燃机的转速，而内燃机在一个工作循环中对外做功1次，飞轮转动2转，完成4个冲程，据此得出答案。
【解答】解：由题知，飞轮转速是1440转/分钟=24转/秒，
因为飞轮转动2转为一个工作循环，对外做功1次，完成4个冲程，所以内燃机每秒钟曲轴转动24转，燃气对外做功12次，完成48个冲程。
故选：B。
二．填空题（共10小题）
11．
【分析】（1）内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；
（2）知道汽油体积和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量，再根据燃料完全燃烧放热公式求需要完全燃烧的天然气的体积。
【解答】解：
（1）内燃机是将内能转化为机械能的机器；
（2）9L汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq汽油=9L×3.2×107J/L=2.88×108J，
因为Q放=Vq天然气，
所以需要完全燃烧天然气的体积：
V===4m3。
故答案为：（1）内；机械；（2）4。
12．
【分析】（1）能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源。不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源。
（2）热电站发电过程：化学能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。
【解答】解：（1）煤一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源。
（2）热电站发电过程：煤的化学能先通过燃烧转化为内能，在通过热传递转移使水的内能增加，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。
故答案为：（1）不可再生；（2）机械；发电机。
13．
【分析】（1）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，内燃机的做功冲程就是利用这种原理；
（2）汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：（1）在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内
能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去；（2）实验中能量的转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：（1）化学能转化为内能；（2）内；做功。
14．
【分析】知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放=qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；
知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能。
【解答】解：汽油的质量：m=6g=0.006kg，
汽油完全燃烧产生的热量：
Q放=qm=4.6×107J/kg×0.006kg=2.76×105J，
因为η=，
所以一个工作循环中输出的有用机械能：
W有用=η×W总=40%×2.76×105J=110400J。
故答案为：110400。
15．
【分析】（1）在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率比乙低，表明在做相同的有用功的情况下，甲消耗的燃油质量比乙消耗的燃油质量大或在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
【解答】解：
（1）在汽油机的做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲汽油机的效率比乙汽油机的效率低，表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
故答案为：做功；小于。
16．
【分析】（1）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放=qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；
（2）知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能。
【解答】解：
5g汽油完全燃烧产生的热量：
Q放=qm=4.6×107J/kg×0.005kg=2.3×105J；
由η=得一个工作循环中输出的有用机械能：
W=ηQ放=40%×2.3×105J=9.2×104J。
故答案为：2.3×105；9.2×104。
17．
【分析】（1）根据气门的关闭和打开，活塞的运动方向，据此判断是哪一个冲程；
（2）汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周，完成4个冲程。
【解答】解：
（1）由图可知，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞下移，是做功冲程；
（2）若飞轮转速为3600r/min=60r/s，也就是1s飞轮转动60r，飞轮转动60r，则完成30个工作循环，燃气对外做功30次。
故答案为：做功； 30。
18．
【分析】（1）热值是燃料的特性，与燃烧情况无关。
（2）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程压缩气体的过程中，将机械能转换为内能；
【解答】解：
热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值是相同的。
发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能；
故答案为：相同；做功。
19．
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）汽油机在做功冲程的能量转化，做功冲程是内能转化为机械能的冲程；
（2）增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度；
（3）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解：（1）在汽油机做功冲程中，高温的气体内能很大，对活塞做功，使内能转化为机械能；
（2）轮胎上有凸凹不平的花纹，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；（3）他坐在行驶的汽车上，看到路旁的树木向后退去，他是以公交车为参照物；
故答案为：做功；增大摩擦力；公交车
20．
【分析】（1）汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型；
（2）汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；内燃机完成1个工作循环，四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次。
【解答】解：（1）由图可见，进气门排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程；
（2）汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，由于内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min=30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。
故答案为：压缩；压缩；15。
三．实验探究题（共2小题）
21．
【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称，并排出正确顺序；
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案；
改变内能的方式有做功和热传递两种方式；
（3）热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值。其中在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中将内能转化为机械能。
（4）从节能环保的角度作出分析和解答。
【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为：乙甲丁丙。
（2）若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，900个工作循环，对外做功900次，则1min做功900次，此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。
（3）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃
机的效率可表示为η=×100%=×100%。
（4）使用乙醇汽油的好处是：污染小。
故答案为：（1）乙甲丁丙；（2）900；做功；热传递；（3）×100%；（4）污染小。
22．
【分析】（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。
（2）根据热机四个冲程的特点，结合材料中给出的信息进行判断；
（3）根据材料中描述的同步汽油机和异步汽油机的工作原理即可判断。
（4）利用W=pv求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，根据转速求汽油机的额定功率。
【解答】解：
（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能；
（2）由题知，六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力，所以相当于四冲程内燃机的做功冲程；
（3）A．由题知，同步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作，所以飞轮转动的2周里，四个汽缸是同时完成做功冲程，即同时在做功，故A错误；
B．四缸四冲程异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，所以四个汽缸在同一时间做的工作不同，故B错误；
C．若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等，故C错误；
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳，故D正确。（4）结合表格数据由W=pV可得，单缸Q195型汽油机一次做的功：
W=pV=5×106Pa×0.5×10﹣3m3=2.5×103J，
又因为转速为2400R/min=40R/s，四冲程内燃机飞轮每转两周、做功一次，所以1s内做功20次，
则单缸Q195型汽油机的额定功率：
P====5×104W。
故答案为：（1）机械；（2）做功；（3）D；（4）5×104。
四．计算题（共2小题）
23．
【分析】（1）增大压强的方法：是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；
（2）已知两地之间距离和动车运行时间，利用t=求出时间；
（3）根据P===Fv，利用变形公式F=求出牵引力，根据二力平衡的知识得出阻力的大小；
（4）根据W=Pt计算发动机输出的能量；利用η=计算柴油放出的热量，再利用Q=qm得燃料的质量。
【解答】解：（1）压路机的碾子的质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强。驾驶室内座椅做得宽大是为了增大受力面积减小压强；
（2）压路机的速度v=27 km/h=7.5m/s，s=150m，
需要时间：
t===20s；
（3）发动机所做的功：
W=Pt=1.1×105W×20s=2.2×106J，
因为v=7.5m/s，
所以根据P===Fv得，压路机的牵引力：
F==≈1.47×104N，
因为匀速运动，所以阻力f=F=1.47×104N；
（4）由P=得发动机所做的功：
W=Pt=1.1×105W×20s=2.2×106J；
根据η=可得航空燃油放出的热量：
Q===5.5×106J
由Q=qm得燃料的质量：
m==≈0.13kg；
故答案为：（1）增大压力；减小；（2）该压路机以27 km/h的速度匀速通过150m的距离需要20s；（3）压路机通过此段路程所受的阻力1.47×104N；（4）该压路机柴油发动机的效率为40%，通过此段路程需要完全燃烧0.13kg柴油。
24．
【分析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞
轮转动2周，据此计算做功次数；由P=计算功率。
【解答】解：飞轮转速是3000r/min=50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，每转动2周完成一
个工作循环，因此1s完成=25个工作循环，每个工作循环做功1次，因此1s做功25次。
汽油机的功率P===3.75×104W。
答：这台汽油机在1s内对外做功25次；汽油机的功率为3.75×104W。