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，發現活塞被頂起。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？經過長時間探索，人們已經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動機，即葉片式、活塞式空氣發動機。

如圖是某新型的以空氣發動機為動力的汽車。它共有4個壓縮空氣缸，總容量為90L，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個小時內完成充氣；二是到指定的加氣站，可在短短3分鐘內完成充氣。

由于空氣發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展空間。

請根據上述材料，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能轉化為機械能

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

（3）資料表明，空氣發動機排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度，對于產生此現象的原因，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、結構簡單、維修成本低等

【2】 AB

【3】 氣體對外做功，內能降低，溫度降低

【解析】

【1】由題，壓縮空氣動力汽車與汽油機相比，優點是：不直接使用燃料，體積小、結構簡單、維修成本低，可以實現“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，將內能轉化為機械能，故B正確。

C．以空氣發動機為動力的汽車，靠氣缸內空氣膨脹對外做功，而不是燃燒產生能量，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，內能減少，溫度降低，所以空氣發動機排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度。