（2）四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮每秒钟转40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，所以飞轮转40圈，共20个工作循环，共80个冲程，共做功20次．1min完成1200个工作循环． 故答案为：增加；压缩；1200．
19．如图所示，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用的时间为20s，则重力做的功是 0 J；拉力做的功是 400 J，拉力做功的功率为 20 W．
【考点】功的计算；功率的计算．
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；据此确定重力是否做功，若做功，利用W=Gh计算；
（2）知道拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离，利用W=Fs求拉力所做的功； （3）知道做功时间，再利用P=求拉力的功率． 【解答】解：
（1）物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J； （2）拉力做的功： W=Fs=40N×10m=400J， （3）拉力做功功率： P==
=20W．
故答案为：0；400；20．
20．用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为 83.3% ．在物体匀速上升的过程中，物体的动能 不变 ，物体的重力势能 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
【考点】机械效率的计算；动能和势能的大小变化．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，根据W=Gh求出有用功，利用η=
×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）动能大小的影响因素是物体的质量和速度，物体的质量越大、速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度，物体的质量越大、高度越大，重力势能越大；【解答】解：
（1）由图知，n=2，拉力端移动的距离s=nh， 有用功：W有=Gh， 总功：W总=Fs=F2h=2Fh， 滑轮组的机械效率： η=
=
=
=
×100%≈83.3%；
（2）在匀速提升的过程中，质量和速度不变，则物体的动能不变；质量不变、高度变大，物体的重力势能变大．
故答案为：83.3%；不变；变大．
21．汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、 压缩冲程 、做功冲程、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 热传递 的方式改变水的内能．选择水作为发动机的冷却液，是利用水的 比热容 较大的特点．
【考点】内燃机的四个冲程；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用．
【分析】（1）汽油机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；
（2）改变内能的方式有做功和热传递，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程，两种方式是等效的．
（3）由于水的比热容最大，所以在相同的受冷和受热的情况下，同质量的水的温度变化小．【解答】解：
（1）汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过做功的方式把机械能转化为内能；
（2）气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能．
（3）由于水比热容最大，所以相同质量的水和其他液体相比较，在升高相同的温度的情况下，水吸收的热量多，故用水做冷却液． 故答案为：压缩冲程；热传递；比热容．
22．在一个标准大气压下将一温度为10℃质量为4.2kg的铁块的温度升高到210℃，需要吸
5
收 3.864×10 J的热量．然后将其放入一个装有温度为15℃质量为1kg的水的量热器中，3最终水的温度将升高 76.4 ℃．【忽略量热器吸热及热损失，c水=4.2×10J/（kg?℃），c铁
=0.46×103J/（kg?℃）】 【考点】热量的计算．
【分析】（1）知道铁块的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出铁块吸收的热量；
（2）将铁块投入到盛水的量热器中，达到热平衡时，铁块和水的末温度相同，铁块放出的热量等于水吸收的热量，据此进行计算． 【解答】解：
（1）铁块吸收的热量： Q吸=c水m（t﹣t0）
=0.46×103J/（kg?℃）×4.2kg× =3.864×105J；
（2）将铁块投入到盛水的量热器中，达到热平衡时，铁块和水的末温度相同，设此时的温度为t1，
因忽略量热器吸热及热损失时，铁块放出的热量等于水吸收的热量， 所以，Q水吸=Q铁放，即c水m水（t1﹣t0水）=c铁m铁（t0铁﹣t1），
代入数据：
4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（t1﹣15℃）=0.46×103J/（kg?℃）×4.2kg×， 解得：t1≈76.4℃．
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故答案为：3.864×10；76.4．
23．某家庭需要将50kg、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，
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需要燃烧0.8kg的煤气．这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为 8.4×10 J，0.8kg7
的煤气完全燃烧放出的热量为 3.36×10 J，煤气灶烧水的效率为 25% ．（c水=4.2×7103J/（kg?℃），q煤气=4.2×10J/kg）
【考点】热量的计算．
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量； （3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率． 【解答】解： （1）水吸收的热量：
Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃﹣20℃）=8.4×106J； （2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放=m煤气q=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J； （3）燃气灶烧水的效率： η=
=
×100%=25%．
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故答案为：8.4×10；3.36×10；25%．
三、解答题（本大题有7小题，共44分，解答25、26题时应有解题过程） 24．按照题目要求作图：
（1）请在图1中画出力F的力臂，并标上相应的字母L．
（2）如图2所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l．
（3）如图3所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．
【考点】力臂的画法；滑轮组的设计与组装；杠杆中最小力的问题． 【分析】（1）根据力臂的正确画法作图，即过支点作动力作用线的垂线段．
（2）由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
（3）最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案．
【解答】解：（1）过支点O作力F作用线的垂线段，即力臂L，如图所示：
（2）力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，力与对应的力臂是垂直的，过A点作垂直于力臂OA的作用力F，方向为左上方．如下图所示：
（3）从动滑轮上面的挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子股数为3，是最省力的绕法，如图所示：
25．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦． （1）求上述过程中的有用功W有用； （2）求上述过程中的总功W总； （3）求滑轮组的机械效率η．