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冰壺運動時冬奧會的比賽項目，如圖甲所示，冰道的左端有一個發球區，運動員在發球區邊沿的投擲球MN將冰壺以一定的初速度推出，使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行，冰道的右邊有一個圓形的營壘，如圖乙所示，以場地上冰壺最終靜止時距離營壘圓心O的遠近決定勝負，投擲線MN與營壘圓心O的距離是30m。

（1）比賽時運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使表面的冰熔化成薄薄的一層水，請你解釋一下這樣做的原因。

（2）某次從投擲線以3m/s速度推出的冰壺，經15s剛好運動到營壘圓心O處，則這段時間冰壺運動的平均速度是多少？

（3）冰壺由花崗巖鑿磨而成，花崗巖的密度為2.5×103kg/m3，該冰壺的體積為8dm3，則該冰壺的質量是多少？該冰壺所受重力的大小是多少？（g=10N/kg）

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科目：初中物理 來源：北京市海淀區2019屆九年級上學期期中考試物理試卷 題型：綜合題

請閱讀《四缸汽油機》回答題。

四缸汽油機

通常汽車發動機依靠燃料在汽油機汽缸內燃燒產生的高溫高壓氣體推動活塞做功，從而對外輸出有用功。汽缸是汽油機的核心部件，活塞在汽缸內往復運動，吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程不斷循環進行，活塞往復運動過程中，其在汽缸內所封閉空間的體積會不斷發生變化。汽缸工作容積指活塞上表面從上止點到下止點所掃過的容積，該容積又稱單缸排量，如圖所示，它的大小取決于活塞的橫截面積S和活塞從上止點運動到下止點距離l（即沖程長）。排量通常用升（L）或毫升（mL）來度量。

一般來講，汽車的排量可以反映發動機（汽油機）輸出功率的大小，所以增加汽缸數量或者增加每個汽缸的單缸排量可以提高發動機的輸出功率。因而實際的汽車發動機都有多個汽缸，比如常見的四缸、六缸和八缸發動機。多缸發動機中每個汽缸的排量都相同，每個汽缸的排量之和就是汽車發動機的排量，常見的家用小客車發動機的排量一般為0.8L~2.8L。

如圖所示為四缸發動機結構原理圖：發動機通過連桿把四個汽缸的活塞連在同一根曲軸上，并使各汽缸的做功沖程的時間相互錯開，在曲軸轉動的每半周內，都有一個汽缸處在做功沖程，其他三個汽缸分別處在吸氣、壓縮和排氣沖程。這樣既能保證發動機有足夠的輸出功率，還能讓發動機的動力連續平穩輸出，減小發動機工作時帶來的振動，從而提高乘坐汽車的舒適性。

此外，對于排量已經固定的發動機，也可以通過增加發動機的轉動速度，即增加活塞的往復運動速度，以便在相同時間內增加汽缸的做功次數，從而提高發動機的輸出功率。以一輛采用四缸汽油發動機的家用小客車為例，其發動機的排量為2.0L（即該發動機中四個汽缸工作容積的總和），發動機的轉速表示每分鐘曲軸所轉的周數，用n表示，其單位為r/min（轉每分鐘）。通過測量得到了這種轎車的輸出功率與轉速的關系如圖所示，可見在允許范圍內，發動機轉速增加時，輸出功率也增加了。