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人教版物理九年级上第十四章第一节 细化知识点同步练习——飞轮转数、做功次数及冲程的关系（2）
一、单选题
1．（2021九上·玉田期中）一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（ ）
A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功10次
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程柴油机转速为1200转/min，则可知20转/s，每2转做功一次，完成4个冲程，所以可知柴油机1s内完成40个冲程，做功10次.
故答案为：C．
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
2．（2020九上·枣庄期末）一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，在1个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次；所以，在每秒钟内，该内燃机的飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
3．（2021九上·福田月考）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B．飞轮惯性完成冲程的是甲，乙、丁
C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次
D．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，A不符合题意；
B．内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，B不符合题意；
C．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，C符合题意；
D．丁图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
4．（2020九上·勃利期末）四冲程柴油机的转数是960r/min， 那么它每秒对外做功的次数是 （ ）
A．8次 B．16次 C．480次 D．960次
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由题意知，柴油机每秒的转数
而飞轮每转两圈，对外做功一次，所以此柴油机每秒对外做功8次。
故答案为：A。
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
二、填空题
5．（2020九上·河南月考）某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环，则该汽油机工作时，飞轮的转速为 r/min 此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），已知这台汽油机的效率为30%，则它在一个工作循环中输出的有用机械能为 J，该汽油机的输出功率为 W。
【答案】1200；；
【知识点】功率的计算；热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在1s内完成了10个工作循环，转了
则1min转动
则该汽油机工作时，飞轮的转速为1200r/min已知汽油机在一个工作循环中消耗的汽油为
则汽油释放出的热量为
由公式 可得 输出功率为
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算；结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量，乘以汽油机效率即为有用功，再除以时间即为输出功率。
6．（2022九下·南雄开学考）有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min.那么该柴油饥每秒完成 个冲程，做功 次.除做功冲程外，其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的 。
【答案】40；10；惯性
【知识点】热机
【解析】【解答】飞轮转速是1200r/min=20r/s，飞轮转动一周完成两个冲程，所以该柴油饥每秒完成40个冲程。四个冲程为一个工作循环，一个工作循环对外做功一次，所以该柴油机完成10个工作循环，对外做功10次。
除做功冲程外，其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的惯性运动。
【分析】热机工作过程：飞轮转动一周完成两个冲程，四个冲程为一个工作循环，一个工作循环对外做功一次。
7．（2021九上·高要期末）如图是四冲程汽油机工作循环中的 冲程，为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走，通常采用水循环的方式，这是利用了水的 较大的性质，已知该内燃机的飞轮转速为1800r/min，则1s内做功 次。
【答案】做功；比热容；15
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两个气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是做功冲程。
汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在相同条件下与其他物质相比升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
内燃机的飞轮转速为1800r/min=30r/s
表示每秒飞轮转动30转，要经过60个冲程，对外做功15次。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
8．（2021九上·江城期末）如图是某单缸四冲程汽油机工作循环的 冲程，飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机对外做功 次；该汽油机工作时气缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率是 kW。
【答案】压缩；25；25
【知识点】功率的计算；内燃机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，当两气门关闭，活塞向上运动，该冲程是汽油机的压缩冲程。
在四冲程内燃机的工作过程中完成一个工作循环，曲轴转2圈，对外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3000r/min＝50r/s
即每秒钟转50r，因为飞轮转2r，对外做功1次，所以飞轮转50r，对外做功25次。
活塞向下运动的距离是s＝50cm＝0.5m
一个做功冲程做的功W1＝Fs＝2000N×0.5m＝1000J
该汽油机工作1s时所做的功W＝25W1＝25×1000J＝25000J
则汽油机的功率为
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程；飞轮的转数是做功数的2倍，根据力和距离的乘积，计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率。
9．（2021九上·潮州期末）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机1s做功20次，则汽油机1s完成 个冲程。
【答案】做功；乙；80
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图甲可知，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程。
汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为了内能；乙图对试管中的水加热，试管中水蒸气的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，该过程将内能转化为塞子的机械能；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，该过程将机械能转化为内能；因此与做功冲程原理相同的是乙实验。
四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作冲程。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
10．（2021九上·浦城期中）一个四冲程内燃机的工作过程中，将机械能转化为内能的是 冲程．若每秒钟完成20个冲程，则该内燃机的飞轮每秒钟旋转 转，对活塞做功 次．
【答案】压缩；10；5
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在四冲程内燃机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。
因为飞轮转动一圈完成两个冲程，并且一秒完成20个冲程，故飞轮一秒转10转，又因为四个冲程对外做功一次，所以20个冲程对活塞做功5次。
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
11．（2021九上·锡山期中）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min，该汽油机每秒对外做功 次。
【答案】做功；F；20
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机在做功冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，将内能转化为机械能，则C图是做功冲程，F图所示的演示实验原理与其相同，水的内能转化为活塞的机械能。
四冲程汽油机做功一次时飞轮转两圈，汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min即40r/s，则该汽油机每秒对外做功20次。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
12．（2020九上·大理期末）水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的 冲程相似；若汽油机每秒内对外做功20次，则它的飞轮转速为 r/min。
【答案】做功；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】水沸腾后顶起壶盖，水的内能转化为壶盖的机械能，与汽油机中的做功冲程相似；汽油机一工作循环包括四冲程，飞轮转动2圈，只有做功冲程真正对外做功，汽油机每秒对外做功20次，说明飞轮每秒转动40圈，则每分钟转动2400圈，故飞轮的转速为2400r/min。
【分析】热机中涉及能量转换的冲程有压缩冲程（机械能转化为内能）和做功冲程（内能转化为机械能），一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，飞轮转2圈，真正对外做功的只有做功冲程。
13．（2020九上·亭湖期中）人们在冬天常常搓手取暖，这是通过 的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的 大的物理属性。某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则该汽油机1s对外做功 次。
【答案】做功；比热容；50
【知识点】做功改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】搓手时将机械能转化为内能，故这是通过做功的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂，是因为等质量的水在温度升高时可以吸收更多的热量，是利用了水的比热容大的物理属性。四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两转，做功一次。如果飞轮转速为6000r/min，则每秒转100r，则该汽油机1s对外做功50次。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小；水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
14．（2020九上·合肥月考）四冲程汽油机在工作时，1min内曲轴转动了4200转，则1s内完成 个做功冲程。为防止气缸温度过高，需要用冷却液冷却气缸，这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体的内能的。
【答案】35；热传递
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次，则此汽油机曲轴每转动的转数为 则每秒完成的工作循环为 故此汽油机1s内完成35个做功冲程。为防止气缸温度过高，需要用冷却液冷却气缸，冷却液吸收热量，气缸放出热量，是通过热传递的方式来改变物体内能的。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次；冷却是通过热传递改变内能。
三、计算题
15．（2020九上·庆阳期中）一单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为600r/min，做功冲程中燃气对活塞的平均压强为5× Pa(设压强在此冲程中保持不变)，活塞行程为0.2m，活塞的横截面积为100 ，求汽油机的做功功率。
【答案】解：根据公式 可得，燃气对于活塞的压力为
燃气每次做功为
汽油机一分钟内做功的次数为
则燃气一分钟内做的功为
汽油机的功率为
答：汽油机的做功功率为5000W。
【知识点】功率的计算；内燃机的四个冲程；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力；利用力和距离的乘积计算功的大小；根据总功和时间的比值计算功率的大小。
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人教版物理九年级上第十四章第一节 细化知识点同步练习——飞轮转数、做功次数及冲程的关系（2）
一、单选题
1．（2021九上·玉田期中）一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（ ）
A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功10次
2．（2020九上·枣庄期末）一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
3．（2021九上·福田月考）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B．飞轮惯性完成冲程的是甲，乙、丁
C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次
D．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
4．（2020九上·勃利期末）四冲程柴油机的转数是960r/min， 那么它每秒对外做功的次数是 （ ）
A．8次 B．16次 C．480次 D．960次
二、填空题
5．（2020九上·河南月考）某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环，则该汽油机工作时，飞轮的转速为 r/min 此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），已知这台汽油机的效率为30%，则它在一个工作循环中输出的有用机械能为 J，该汽油机的输出功率为 W。
6．（2022九下·南雄开学考）有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min.那么该柴油饥每秒完成 个冲程，做功 次.除做功冲程外，其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的 。
7．（2021九上·高要期末）如图是四冲程汽油机工作循环中的 冲程，为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走，通常采用水循环的方式，这是利用了水的 较大的性质，已知该内燃机的飞轮转速为1800r/min，则1s内做功 次。
8．（2021九上·江城期末）如图是某单缸四冲程汽油机工作循环的 冲程，飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机对外做功 次；该汽油机工作时气缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率是 kW。
9．（2021九上·潮州期末）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机1s做功20次，则汽油机1s完成 个冲程。
10．（2021九上·浦城期中）一个四冲程内燃机的工作过程中，将机械能转化为内能的是 冲程．若每秒钟完成20个冲程，则该内燃机的飞轮每秒钟旋转 转，对活塞做功 次．
11．（2021九上·锡山期中）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min，该汽油机每秒对外做功 次。
12．（2020九上·大理期末）水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的 冲程相似；若汽油机每秒内对外做功20次，则它的飞轮转速为 r/min。
13．（2020九上·亭湖期中）人们在冬天常常搓手取暖，这是通过 的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的 大的物理属性。某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则该汽油机1s对外做功 次。
14．（2020九上·合肥月考）四冲程汽油机在工作时，1min内曲轴转动了4200转，则1s内完成 个做功冲程。为防止气缸温度过高，需要用冷却液冷却气缸，这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体的内能的。
三、计算题
15．（2020九上·庆阳期中）一单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为600r/min，做功冲程中燃气对活塞的平均压强为5× Pa(设压强在此冲程中保持不变)，活塞行程为0.2m，活塞的横截面积为100 ，求汽油机的做功功率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程柴油机转速为1200转/min，则可知20转/s，每2转做功一次，完成4个冲程，所以可知柴油机1s内完成40个冲程，做功10次.
故答案为：C．
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
2．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，在1个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次；所以，在每秒钟内，该内燃机的飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
3．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，A不符合题意；
B．内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，B不符合题意；
C．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，C符合题意；
D．丁图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
4．【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由题意知，柴油机每秒的转数
而飞轮每转两圈，对外做功一次，所以此柴油机每秒对外做功8次。
故答案为：A。
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
5．【答案】1200；；
【知识点】功率的计算；热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在1s内完成了10个工作循环，转了
则1min转动
则该汽油机工作时，飞轮的转速为1200r/min已知汽油机在一个工作循环中消耗的汽油为
则汽油释放出的热量为
由公式 可得 输出功率为
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算；结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量，乘以汽油机效率即为有用功，再除以时间即为输出功率。
6．【答案】40；10；惯性
【知识点】热机
【解析】【解答】飞轮转速是1200r/min=20r/s，飞轮转动一周完成两个冲程，所以该柴油饥每秒完成40个冲程。四个冲程为一个工作循环，一个工作循环对外做功一次，所以该柴油机完成10个工作循环，对外做功10次。
除做功冲程外，其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的惯性运动。
【分析】热机工作过程：飞轮转动一周完成两个冲程，四个冲程为一个工作循环，一个工作循环对外做功一次。
7．【答案】做功；比热容；15
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两个气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是做功冲程。
汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在相同条件下与其他物质相比升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
内燃机的飞轮转速为1800r/min=30r/s
表示每秒飞轮转动30转，要经过60个冲程，对外做功15次。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
8．【答案】压缩；25；25
【知识点】功率的计算；内燃机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，当两气门关闭，活塞向上运动，该冲程是汽油机的压缩冲程。
在四冲程内燃机的工作过程中完成一个工作循环，曲轴转2圈，对外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3000r/min＝50r/s
即每秒钟转50r，因为飞轮转2r，对外做功1次，所以飞轮转50r，对外做功25次。
活塞向下运动的距离是s＝50cm＝0.5m
一个做功冲程做的功W1＝Fs＝2000N×0.5m＝1000J
该汽油机工作1s时所做的功W＝25W1＝25×1000J＝25000J
则汽油机的功率为
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程；飞轮的转数是做功数的2倍，根据力和距离的乘积，计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率。
9．【答案】做功；乙；80
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图甲可知，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程。
汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为了内能；乙图对试管中的水加热，试管中水蒸气的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，该过程将内能转化为塞子的机械能；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，该过程将机械能转化为内能；因此与做功冲程原理相同的是乙实验。
四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作冲程。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
10．【答案】压缩；10；5
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在四冲程内燃机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。
因为飞轮转动一圈完成两个冲程，并且一秒完成20个冲程，故飞轮一秒转10转，又因为四个冲程对外做功一次，所以20个冲程对活塞做功5次。
【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
11．【答案】做功；F；20
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机在做功冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，将内能转化为机械能，则C图是做功冲程，F图所示的演示实验原理与其相同，水的内能转化为活塞的机械能。
四冲程汽油机做功一次时飞轮转两圈，汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min即40r/s，则该汽油机每秒对外做功20次。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
12．【答案】做功；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】水沸腾后顶起壶盖，水的内能转化为壶盖的机械能，与汽油机中的做功冲程相似；汽油机一工作循环包括四冲程，飞轮转动2圈，只有做功冲程真正对外做功，汽油机每秒对外做功20次，说明飞轮每秒转动40圈，则每分钟转动2400圈，故飞轮的转速为2400r/min。
【分析】热机中涉及能量转换的冲程有压缩冲程（机械能转化为内能）和做功冲程（内能转化为机械能），一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，飞轮转2圈，真正对外做功的只有做功冲程。
13．【答案】做功；比热容；50
【知识点】做功改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】搓手时将机械能转化为内能，故这是通过做功的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂，是因为等质量的水在温度升高时可以吸收更多的热量，是利用了水的比热容大的物理属性。四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两转，做功一次。如果飞轮转速为6000r/min，则每秒转100r，则该汽油机1s对外做功50次。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小；水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
14．【答案】35；热传递
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次，则此汽油机曲轴每转动的转数为 则每秒完成的工作循环为 故此汽油机1s内完成35个做功冲程。为防止气缸温度过高，需要用冷却液冷却气缸，冷却液吸收热量，气缸放出热量，是通过热传递的方式来改变物体内能的。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次；冷却是通过热传递改变内能。
15．【答案】解：根据公式 可得，燃气对于活塞的压力为
燃气每次做功为
汽油机一分钟内做功的次数为
则燃气一分钟内做的功为
汽油机的功率为
答：汽油机的做功功率为5000W。
【知识点】功率的计算；内燃机的四个冲程；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力；利用力和距离的乘积计算功的大小；根据总功和时间的比值计算功率的大小。
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