Question

8．閱讀短文，回答問題
                                                                     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：如圖甲所示，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”，變成一種推進物體前進的動力呢？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．
       圖乙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，可儲存標準大氣壓下90m³的空氣，其設計最高速度可達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、結構簡單、維修成本低、操控方便、“零”排放的優(yōu)點．即使因為技術不成熟導致某些缺點，在科學界引起不小的爭議，但這項技術仍然具有廣闊的發(fā)展空間．

根根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）壓縮空氣動力汽車與汽油機汽車相比優(yōu)點是不直接使用燃料（體積小、結構簡單、維修成本低等）．（說出一點即可）
（2）汽油機是利用內(nèi)能做功的，圖丙所示是四沖程汽油機的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
（4）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氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．

Answer 1

分析 （1）結合材料中的介紹可找出壓縮空氣動力汽車與汽油機相比的優(yōu)點；
（2）把燃料燃燒時釋放的能量轉(zhuǎn)化為機械能的裝置稱為熱機；
汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；燃機的四個沖程中有兩個沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，一是壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．判斷出是哪個沖程，再判斷能量是怎樣轉(zhuǎn)化的；
（3）結合力的相互作用、能量的轉(zhuǎn)化、空氣發(fā)動機的工作原理以及能量的守恒條件等知識，可對選項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，壓縮空氣動力汽車與汽油機相比的優(yōu)點主要有：不直接使用燃料、體積小、結構簡單、維修成本低等；
（2）熱機的原理是利用燃燒產(chǎn)生的高溫燃氣推動活塞做功，從而把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
由圖丙可知，進氣門、排氣門關閉，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，氣球飛出去，這是因為氣球向外噴氣時，自身也獲得一個反作用力，因此說明物體間力的作用是相互的，故A正確；
B、空氣動力汽車工作時壓縮的氣體對外做或，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能量會有一定的損失，因此能量不可能完全被利用，故D錯誤；
故選AB；
（4）空氣發(fā)動機排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度，這主要是因為氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．
故答案為：（1）不直接使用燃料（體積小、結構簡單、維修成本低等）；（2）內(nèi)；C；（3）AB；（4）氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．

點評 本題通過對“空氣的動力”的介紹，深入了解了其中的原理及應用實例，體現(xiàn)了物理在高科技領域的應用，值得關注．