Question

一道初三物理题

某工厂生产的单杠四冲程汽油机，曲轴的转速是600r/min，活塞面积为150cm^2，一个冲程中活塞的行程为20cm，燃气对活塞的平均压强为5.0X10^5Pa，试求该汽油机的功率。

Answer 1

先求出燃气产生的压力=压强乘以受力面积=7500N，再利用做功的计算公式：功=力乘以距离=1500J，求出一次做功的数量，然后根据四冲程汽油机的一个工作循环曲轴转2r对外做功一次可知每分钟做功为300次，累计做功为450000J，再除以时间可得该机器的功率为7500W。
此题具有一定的综合性。

Answer 2

因为曲轴的转速是600r/min，
所以1分钟做功300次，
做功距离S=20cm x 300=60m
面积S=150cm^2=0.015m^2

F=PS=5.0 X 10^5Pa x 0.015m^2 =7500N
W=FS= 7500N x 60m=450000J
功率P=W/t=450000J/60S=7500W

Answer 3

活塞的平均推力F=PS=(5.0X10^5Pa)X(150cm^2)=7500N
曲轴转一圈活塞做功W=FL=7500X(20/100)=1500J
曲轴转一圈所需时间t=60/600=0.1S
该汽油机的功率P=W/t=1500J/0.1s=15000W

Answer 4

1s运动了L=600/60×0.2m=2m，所以平均速度是v=2m/s，力F=PS=5×10^5×150×10^-4N=7500N，所以功率P=Fv=2×7500w=15000w=15kw.