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1.汽油机将汽油燃烧后产生的
内
能转化为机械
能，该能量转化过程是由汽油机的做功
冲程来完成的，如图14.2-1甲
（选填“甲”或“乙”）所示；另一幅图为压缩
冲程，此过程将机械
能转化为内
能。答案
1. 汽油燃烧后产生的内能转化为机械能，该能量转化过程由汽油机的做功冲程完成，对应
的甲图；乙图为压缩冲程，此过程将机械能转化为内能。解析
【分析】要解答本题，需掌握汽油机冲程的判断方法及各冲程的能量转化规律：首先，根据气门的开闭状态、活塞的运动方向，结合火花塞是否点火来判断冲程类型；其次，明确做功冲程和压缩冲程的能量转化方向：做功冲程是内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能。
【解析】1. 汽油燃烧释放内能，在做功冲程中，内能推动活塞对外做功，转化为机械能。判断做功冲程的依据：进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，对应图中的甲图。2. 乙图中，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能。
【答案】内；机械；做功；的甲图；压缩；机械；内
【知识点】汽油机冲程、能量转化
【点评】本题考查汽油机核心冲程的判断与能量转化，属于热学基础考点，需牢记冲程判断的关键特征（气门状态、活塞运动方向、火花塞点火情况）。
【难度系数】0.6
【解析】1. 汽油燃烧释放内能，在做功冲程中，内能推动活塞对外做功，转化为机械能。判断做功冲程的依据：进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，对应图中的甲图。2. 乙图中，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能。
【答案】内；机械；做功；
的甲图；压缩；机械；内【知识点】汽油机冲程、能量转化
【点评】本题考查汽油机核心冲程的判断与能量转化，属于热学基础考点，需牢记冲程判断的关键特征（气门状态、活塞运动方向、火花塞点火情况）。
【难度系数】0.6
2.用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体
做功
(选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增加,温度升高。此过程中的能量转化与四冲程汽油机压缩
冲程的能量转化相同。答案
2. 活塞对筒内气体做功，该过程的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化相同。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确改变物体内能的两种方式（做功和热传递）的区别，再回忆四冲程汽油机各冲程的能量转化特点。首先判断打气筒打气时改变内能的方式：做功是能量的转化，热传递是能量的转移，结合打气时活塞对气体的作用形式确定；再对比汽油机冲程的能量转化，找到对应关系。
【解析】
1. 改变内能的方式：做功是其他形式的能与内能的转化，热传递是内能的转移。用打气筒打气时，活塞压缩筒内气体，消耗机械能转化为气体的内能，属于能量的转化，因此是通过做功改变气体内能。
2. 四冲程汽油机的冲程能量转化：压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程中，燃气推动活塞，内能转化为机械能。打气过程是机械能转化为内能，与压缩冲程的能量转化相同。
【答案】
做功；压缩
【知识点】
内能的改变方式；四冲程汽油机的能量转化
【点评】
本题考查内能改变的方式和汽油机冲程的能量转化，属于基础知识点，需准确区分做功与热传递的差异，牢记各冲程的能量转化，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先明确改变物体内能的两种方式（做功和热传递）的区别，再回忆四冲程汽油机各冲程的能量转化特点。首先判断打气筒打气时改变内能的方式：做功是能量的转化，热传递是能量的转移，结合打气时活塞对气体的作用形式确定；再对比汽油机冲程的能量转化，找到对应关系。
【解析】
1. 改变内能的方式：做功是其他形式的能与内能的转化，热传递是内能的转移。用打气筒打气时，活塞压缩筒内气体，消耗机械能转化为气体的内能，属于能量的转化，因此是通过做功改变气体内能。
2. 四冲程汽油机的冲程能量转化：压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程中，燃气推动活塞，内能转化为机械能。打气过程是机械能转化为内能，与压缩冲程的能量转化相同。
【答案】
做功；压缩
【知识点】
内能的改变方式；四冲程汽油机的能量转化
【点评】
本题考查内能改变的方式和汽油机冲程的能量转化，属于基础知识点，需准确区分做功与热传递的差异，牢记各冲程的能量转化，难度较低。
【难度系数】
0.8
3.四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，图14.2-2所示为其中的三个冲程。下列关于缺少了的冲程名称及其位置顺序的描述正确的是(
A.吸气冲程，应在甲图之前
B.排气冲程，应在丙图之后
C.压缩冲程，应在甲、乙两图之间
D.做功冲程，应在乙、丙两图之间
D
)A.吸气冲程，应在甲图之前
B.排气冲程，应在丙图之后
C.压缩冲程，应在甲、乙两图之间
D.做功冲程，应在乙、丙两图之间
答案
3. D
解析
【分析】要解决本题，需先根据气门开闭状态和活塞运动方向判断甲、乙、丙三图对应的汽油机冲程，再结合四冲程汽油机的工作顺序确定缺少的冲程及位置。步骤如下：1. 判断甲图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；2. 判断乙图：两个气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；3. 判断丙图：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，为排气冲程；4. 四冲程汽油机的工作循环顺序为吸气→压缩→做功→排气，因此三图中缺少的是做功冲程，该冲程应在压缩冲程（乙）之后、排气冲程（丙）之前，即乙、丙两图之间。
【解析】首先分析各图对应的冲程：甲图进气门开启、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；乙图两气门均关闭，活塞上行，是压缩冲程；丙图排气门开启、进气门关闭，活塞上行，是排气冲程。四冲程汽油机一个工作循环的顺序为吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程，因此图中缺少的冲程是做功冲程，其位置应在乙（压缩冲程）和丙（排气冲程）之间，对应选项D。
【答案】D
【知识点】汽油机四冲程、内燃机冲程判断
【点评】本题考查四冲程汽油机的冲程识别，核心是掌握各冲程的气门状态与活塞运动方向的对应关系，属于基础知识点应用，需牢记四冲程的工作顺序。
【难度系数】0.5
【解析】首先分析各图对应的冲程：甲图进气门开启、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；乙图两气门均关闭，活塞上行，是压缩冲程；丙图排气门开启、进气门关闭，活塞上行，是排气冲程。四冲程汽油机一个工作循环的顺序为吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程，因此图中缺少的冲程是做功冲程，其位置应在乙（压缩冲程）和丙（排气冲程）之间，对应选项D。
【答案】D
【知识点】汽油机四冲程、内燃机冲程判断
【点评】本题考查四冲程汽油机的冲程识别，核心是掌握各冲程的气门状态与活塞运动方向的对应关系，属于基础知识点应用，需牢记四冲程的工作顺序。
【难度系数】0.5
4.汽油机和柴油机同为内燃机，但其构造和工作过程又有不同。下列说法正确的是(
A.汽油机气缸顶部有一个喷油嘴，柴油机气缸顶部有一个火花塞
B.吸气冲程中吸入气缸的物质，在汽油机中是汽油，在柴油机中是柴油
C.做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式
D.压缩冲程中，汽油机对空气的压缩程度要比柴油机大
C
)A.汽油机气缸顶部有一个喷油嘴，柴油机气缸顶部有一个火花塞
B.吸气冲程中吸入气缸的物质，在汽油机中是汽油，在柴油机中是柴油
C.做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式
D.压缩冲程中，汽油机对空气的压缩程度要比柴油机大
答案
4. C
解析
【分析】本题考查汽油机和柴油机的区别，需从构造、吸气冲程、点火方式、压缩程度等方面逐一分析各选项，判断正误后选出正确答案。
【解析】A选项：汽油机气缸顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴，A错误；B选项：吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机仅吸入空气，并非纯柴油，B错误；C选项：做功冲程里，汽油机采用火花塞点火（点燃式），柴油机通过压缩空气使温度升高，柴油自燃（压燃式），C正确；D选项：柴油机压缩冲程对空气的压缩程度比汽油机大，以达到柴油的燃点，D错误。
【答案】C
【知识点】汽油机与柴油机的区别
【点评】本题为基础题，主要考查内燃机中汽油机和柴油机的核心差异，需准确记忆两者在构造、工作过程等方面的不同，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：汽油机气缸顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴，A错误；B选项：吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机仅吸入空气，并非纯柴油，B错误；C选项：做功冲程里，汽油机采用火花塞点火（点燃式），柴油机通过压缩空气使温度升高，柴油自燃（压燃式），C正确；D选项：柴油机压缩冲程对空气的压缩程度比汽油机大，以达到柴油的燃点，D错误。
【答案】C
【知识点】汽油机与柴油机的区别
【点评】本题为基础题，主要考查内燃机中汽油机和柴油机的核心差异，需准确记忆两者在构造、工作过程等方面的不同，难度较低。
【难度系数】0.6
5. 提升题 有一个单缸四冲程柴油机，气缸的横截面积为6 $\mathrm{dm}^2$，活塞行程为1 $\mathrm{dm}$，工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压强为$7× 10^{5}\ \mathrm{Pa}$，飞轮的转速为1 200 r/min。
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少？
(2)一次做功冲程中燃气对活塞做了多少功？
(3)1 s内燃气对活塞做了多少次功？
(4)1 s内燃气对活塞做了多少功？
(5)这台柴油机的功率是多大？
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少？
(2)一次做功冲程中燃气对活塞做了多少功？
(3)1 s内燃气对活塞做了多少次功？
(4)1 s内燃气对活塞做了多少功？
(5)这台柴油机的功率是多大？
答案
解:(1)平均压力 $F=pS=7× 10^{5}\ \mathrm{Pa}×6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=4.2×10^4\ \mathrm{N}$。
(2)$W=FL=4.2×10^4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=4.2×10^3\ \mathrm{J}$。
(3)$n=1\ 200\ \mathrm{r/min}=20\ \mathrm{r/s}$,则1 s内燃气对活塞做了10次功。
(4)$W_{\mathrm{总}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}×10=4.2×10^4\ \mathrm{J}$。
(5)$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}}=4.2×10^4\ \mathrm{W}$。
(2)$W=FL=4.2×10^4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=4.2×10^3\ \mathrm{J}$。
(3)$n=1\ 200\ \mathrm{r/min}=20\ \mathrm{r/s}$,则1 s内燃气对活塞做了10次功。
(4)$W_{\mathrm{总}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}×10=4.2×10^4\ \mathrm{J}$。
(5)$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}}=4.2×10^4\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题是结合单缸四冲程柴油机工作原理的力学计算题，需分步骤求解：
1. 求燃气对活塞的平均压力：利用压强公式变形$F=pS$，注意将面积单位从$\mathrm{dm}^2$换算为$\mathrm{m}^2$（$1\mathrm{dm}^2=10^{-2}\mathrm{m}^2$）；
2. 求一次做功冲程的功：利用功的公式$W=Fs$，将活塞行程（距离）单位从$\mathrm{dm}$换算为$\mathrm{m}$（$1\mathrm{dm}=0.1\mathrm{m}$）；
3. 求1s内做功次数：先将飞轮转速从$\mathrm{r/min}$换算为$\mathrm{r/s}$，再根据四冲程柴油机特点（飞轮每转2圈，做功1次）计算；
4. 求1s内总功：总功=一次做功×每秒做功次数；
5. 求功率：利用功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，时间$t$取1s，代入总功计算。
【解析】
解：
(1) 活塞横截面积：$S=6\ \mathrm{dm}^2=6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$，
由$F=pS$得平均压力：
$F = pS = 7×10^5\ \mathrm{Pa}×6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 = 4.2×10^4\ \mathrm{N}$；
(2) 活塞行程：$L=1\ \mathrm{dm}=0.1\ \mathrm{m}$，
一次做功冲程做功：
$W = FL = 4.2×10^4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m} = 4.2×10^3\ \mathrm{J}$；
(3) 飞轮转速：$n=1200\ \mathrm{r/min}=\frac{1200}{60}\ \mathrm{r/s}=20\ \mathrm{r/s}$，
四冲程柴油机每2转做功1次，故1s内做功次数：
$\frac{20}{2}=10$次；
(4) 1s内总功：
$W_{\mathrm{总}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}×10=4.2×10^4\ \mathrm{J}$；
(5) 由$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$得功率：
$P=\frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}}=4.2×10^4\ \mathrm{W}$；
【答案】
(1)$4.2×10^4\ \mathrm{N}$；(2)$4.2×10^3\ \mathrm{J}$；(3)10次；(4)$4.2×10^4\ \mathrm{J}$；(5)$4.2×10^4\ \mathrm{W}$
【知识点】
压强的应用、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合柴油机工作原理，综合考察压强、功、功率的计算，需注意单位换算和四冲程柴油机飞轮转数与做功次数的关系，是力学知识的实际应用，难度适中，适合巩固公式运用。
【难度系数】
0.6
本题是结合单缸四冲程柴油机工作原理的力学计算题，需分步骤求解：
1. 求燃气对活塞的平均压力：利用压强公式变形$F=pS$，注意将面积单位从$\mathrm{dm}^2$换算为$\mathrm{m}^2$（$1\mathrm{dm}^2=10^{-2}\mathrm{m}^2$）；
2. 求一次做功冲程的功：利用功的公式$W=Fs$，将活塞行程（距离）单位从$\mathrm{dm}$换算为$\mathrm{m}$（$1\mathrm{dm}=0.1\mathrm{m}$）；
3. 求1s内做功次数：先将飞轮转速从$\mathrm{r/min}$换算为$\mathrm{r/s}$，再根据四冲程柴油机特点（飞轮每转2圈，做功1次）计算；
4. 求1s内总功：总功=一次做功×每秒做功次数；
5. 求功率：利用功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，时间$t$取1s，代入总功计算。
【解析】
解：
(1) 活塞横截面积：$S=6\ \mathrm{dm}^2=6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$，
由$F=pS$得平均压力：
$F = pS = 7×10^5\ \mathrm{Pa}×6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 = 4.2×10^4\ \mathrm{N}$；
(2) 活塞行程：$L=1\ \mathrm{dm}=0.1\ \mathrm{m}$，
一次做功冲程做功：
$W = FL = 4.2×10^4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m} = 4.2×10^3\ \mathrm{J}$；
(3) 飞轮转速：$n=1200\ \mathrm{r/min}=\frac{1200}{60}\ \mathrm{r/s}=20\ \mathrm{r/s}$，
四冲程柴油机每2转做功1次，故1s内做功次数：
$\frac{20}{2}=10$次；
(4) 1s内总功：
$W_{\mathrm{总}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}×10=4.2×10^4\ \mathrm{J}$；
(5) 由$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$得功率：
$P=\frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}}=4.2×10^4\ \mathrm{W}$；
【答案】
(1)$4.2×10^4\ \mathrm{N}$；(2)$4.2×10^3\ \mathrm{J}$；(3)10次；(4)$4.2×10^4\ \mathrm{J}$；(5)$4.2×10^4\ \mathrm{W}$
【知识点】
压强的应用、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合柴油机工作原理，综合考察压强、功、功率的计算，需注意单位换算和四冲程柴油机飞轮转数与做功次数的关系，是力学知识的实际应用，难度适中，适合巩固公式运用。
【难度系数】
0.6
