Question

8．閱讀短文，回答問題
                                                                     空氣的動(dòng)力
       空氣動(dòng)力是指空氣與物體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在物體上的力，簡稱氣動(dòng)力．當(dāng)我們快速地松開鼓起來的氣球時(shí)，氣球會(huì)“嗖”的一下飛出去了，這時(shí)氣球獲得了氣動(dòng)力．我們?cè)儆^察一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，將一個(gè)針管的活塞推到底端，并通過一個(gè)膠管與一個(gè)吹了氣的氣球相連．用力擠壓氣球，發(fā)現(xiàn)活塞被頂起．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明空氣作為動(dòng)力對(duì)活塞做了功．
       被壓縮的氣體壓強(qiáng)變大，能對(duì)外做功．那么在生活中是否能將空氣作為一種“能源”，變成一種推進(jìn)物體前進(jìn)的動(dòng)力呢？經(jīng)過長時(shí)間探索，人們已經(jīng)成功制造出多種使用壓縮空氣為動(dòng)力，推動(dòng)葉片或者活塞運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，即葉片式、活塞式空氣發(fā)動(dòng)機(jī)．
       圖乙是某新型的以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車．它共有4個(gè)壓縮空氣缸，總?cè)萘繛?0L，可儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下90m³的空氣，其設(shè)計(jì)最高速度可達(dá)154km/h，平均每加一次氣能行駛200km或10h．壓縮空氣動(dòng)力汽車的充氣方式有兩種：一是使用車輛自帶的空氣壓縮機(jī)，使用家庭電路作為電源，就可在4個(gè)小時(shí)內(nèi)完成充氣；二是到指定的加氣站，可在短短3分鐘內(nèi)完成充氣．由于空氣發(fā)動(dòng)機(jī)不直接使用燃料，因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低、操控方便、“零”排放的優(yōu)點(diǎn)．即使因?yàn)榧夹g(shù)不成熟導(dǎo)致某些缺點(diǎn)，在科學(xué)界引起不小的爭議，但這項(xiàng)技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展空間．

根根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）壓縮空氣動(dòng)力汽車與汽油機(jī)汽車相比優(yōu)點(diǎn)是不直接使用燃料（體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低等）．（說出一點(diǎn)即可）
（2）汽油機(jī)是利用內(nèi)能做功的，圖丙所示是四沖程汽油機(jī)的C沖程．
A．吸氣沖程
B．壓縮沖程
C．做功沖程
D．排氣沖程
（3）分析上文，下面說法正確的是AB（正確的選項(xiàng)多于一個(gè)）．
A．松開鼓起來的氣球時(shí)，氣球飛出去，這是因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的
B．空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C．以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車，靠氣缸內(nèi)空氣燃燒產(chǎn)生能量
D．空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)不會(huì)有能量的損失
（4）資料表明，空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度，對(duì)于產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，請(qǐng)你提出一條合理的解釋氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合材料中的介紹可找出壓縮空氣動(dòng)力汽車與汽油機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)；
（2）把燃料燃燒時(shí)釋放的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置稱為熱機(jī)；
汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；燃機(jī)的四個(gè)沖程中有兩個(gè)沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，一是壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．判斷出是哪個(gè)沖程，再判斷能量是怎樣轉(zhuǎn)化的；
（3）結(jié)合力的相互作用、能量的轉(zhuǎn)化、空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理以及能量的守恒條件等知識(shí)，可對(duì)選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷；
（4）根據(jù)做功可以改變物體的內(nèi)能做出分析即可．

解答 解：
（1）由材料內(nèi)容的介紹可知，壓縮空氣動(dòng)力汽車與汽油機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)主要有：不直接使用燃料、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低等；
（2）熱機(jī)的原理是利用燃燒產(chǎn)生的高溫燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，從而把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
由圖丙可知，進(jìn)氣門、排氣門關(guān)閉，活塞下行，所以是做功沖程，故C正確；
（3）A、松開鼓起來的氣球時(shí)，氣球飛出去，這是因?yàn)闅馇蛳蛲鈬姎鈺r(shí)，自身也獲得一個(gè)反作用力，因此說明物體間力的作用是相互的，故A正確；
B、空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)壓縮的氣體對(duì)外做或，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；
C、以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車，靠氣缸內(nèi)空氣膨脹對(duì)外做功，而不是燃燒產(chǎn)生能量，故C錯(cuò)誤；
D、空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)能量會(huì)有一定的損失，因此能量不可能完全被利用，故D錯(cuò)誤；
故選AB；
（4）空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度，這主要是因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．
故答案為：（1）不直接使用燃料（體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低等）；（2）內(nèi)；C；（3）AB；（4）氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．

點(diǎn)評(píng) 本題通過對(duì)“空氣的動(dòng)力”的介紹，深入了解了其中的原理及應(yīng)用實(shí)例，體現(xiàn)了物理在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用，值得關(guān)注．