Question

【題目】空氣的動力

空氣動力是指空氣與物體做相對運動時作用在物體上的力，簡稱氣動力。當(dāng)我們快速地松開鼓起來的氣球時，氣球會“嗖”的一下飛出去了，這時氣球獲得了氣動力。我們再觀察一個實驗：如圖所示，將一個針管的活塞推到底端，并通過一個膠管與一個吹了氣的氣球相連。用力擠壓氣球，發(fā)現(xiàn)活塞被頂起。這個實驗說明空氣作為動力對活塞做了功。

被壓縮的氣體壓強變大，能對外做功。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)的動力呢？經(jīng)過長時間探索，人們已經(jīng)成功制造出多種使用壓縮空氣為動力，推動葉片或者活塞運動的發(fā)動機，即葉片式、活塞式空氣發(fā)動機。

如圖是某新型的以空氣發(fā)動機為動力的汽車。它共有4個壓縮空氣缸，總?cè)萘繛?0L，可儲存標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下90m3的空氣，其設(shè)計最高速度可達(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，使用家庭電路作為電源，就可在4個小時內(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)動機不直接使用燃料，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。即使因為技術(shù)不成熟導(dǎo)致某些缺點，在科學(xué)界引起不小的爭議，但這項技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展空間。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）壓縮空氣動力汽車與汽油機相比優(yōu)點是________（說出一點即可）

（2）分析上文，下面說法正確的是___________（選填選項前的字母，正確的選項多于一個）。

A.松開鼓起來的氣球時，氣球飛出去，這是因為物體間力的作用是相互的B.空氣動力汽車工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能

C.以空氣發(fā)動機為動力的汽車，靠氣缸內(nèi)空氣燃燒產(chǎn)生能量D.空氣動力汽車工作時不會有能量的損失

（3）資料表明，空氣發(fā)動機排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度，對于產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，請你提出一條合理的解釋________。

Answer 1

【答案】

【1】 不直接使用燃料；體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低等

【2】 AB

【3】 氣體對外做功，內(nèi)能降低，溫度降低

【解析】

【1】由題，壓縮空氣動力汽車與汽油機相比，優(yōu)點是：不直接使用燃料，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低，可以實現(xiàn)“零”排放，減小空氣污染。

【2】A．松開鼓起來的氣球時，氣球向外噴氣，對氣體一個向后的力，因為物體間力的作用是相互的，同時氣體給氣球一個向前的力，氣球飛出去，故A正確。

B．空氣動力汽車工作時，壓縮空氣對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確。

C．以空氣發(fā)動機為動力的汽車，靠氣缸內(nèi)空氣膨脹對外做功，而不是燃燒產(chǎn)生能量，故C錯誤。

D．空氣動力汽車工作時會有一定的能量損失，能量不可能完全被利用，故D錯誤。

故答案為AB。

【3】由于壓縮氣體對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，所以空氣發(fā)動機排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度。