阅读下面短文,回答以下问题。
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用作飞行器的动力装置,按燃料燃烧时所需要的来源,可分为二大类:一类是火箭发动机,另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种;无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式,有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图,火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂,而涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂。同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃。
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。2019年3月24日,由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器-涡轮泵联动试验取得圆满成功(如图丙),标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标,为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。2019年10月5日02时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。
(1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为___________ ,再转化为___________ ,从而提供动力;
(2)___________ (涡轮喷气/火箭)发动机不能在大气层外工作;
(3)长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢,随着液态氢的不断消耗,其热值将___________ ;
A.减小 B.不变 C.增大 D.都有可能
(4)假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106N,将起飞质量500多吨的火箭在100s的时间内推到约6×104m的高度,同时最大速度达到3km/s,则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为___________ W;
(5)喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,气体的温度是不断变化的,图丁中能大致反应气体温度随时间而变化的是___________ 。
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用作飞行器的动力装置,按燃料燃烧时所需要的来源,可分为二大类:一类是火箭发动机,另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种;无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式,有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图,火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂,而涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂。同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃。
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。2019年3月24日,由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器-涡轮泵联动试验取得圆满成功(如图丙),标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标,为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。2019年10月5日02时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。
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(1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为
(2)
(3)长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢,随着液态氢的不断消耗,其热值将
A.减小 B.不变 C.增大 D.都有可能
(4)假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106N,将起飞质量500多吨的火箭在100s的时间内推到约6×104m的高度,同时最大速度达到3km/s,则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为
(5)喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,气体的温度是不断变化的,图丁中能大致反应气体温度随时间而变化的是
更新时间:2023-11-03 17:30:29
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【推荐1】近几年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车。小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
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(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 较大的特点;
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少的能量?这些能量能产生多少有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示);
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 m。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/aa80ea05-023a-452b-82be-2c118e034aec.png?resizew=423)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/(km⋅h﹣1) | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离/m | 8 | 18 | 32 | 50 |
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少的能量?这些能量能产生多少有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示);
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 m。
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【推荐2】阅读资料,回答以下问题。
随着新能源技术利用的普及,电动汽车已经进入千家万户,这离不开电池技术的快速发展。众所周知,在使用过程中电池容量会不断衰减,而电池寿命的结束并非指电池的容量衰减至0%或者不能用电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命,如电池温度、充放电电流等。有研究表明,一辆电动车将电池电量从70%用到30%,则这次的放电深度为40%,又用到30%。这次的放电深度就为60%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电。研究人员以不同的放电深度,对电动车电池进行充放电循环研究,得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系,合理规划充放电策略,可以有效延长电动车电池的使用寿命。
(1)在电池放电的过程中,电池外部的电流方向是______ (选填“从正极到负极”或“从负极到正极”);
(2)电池循环寿命指______ ;
(3)小东家电动车每天使用前都充电,电量为95%,行驶一天后电池电量为55%,则电动车的电池在一周的时间完成了______ 次100%全循环放电;
(4)根据文章所述,下列使用策略最有利于延长电池的寿命的是______ ;
A.电池用掉一点电就及时充电
B.电池用掉40%的电量时充电
C.电池用掉60%的电量时充电
D.电池用掉80%以上的电量时再充电
(5)某质量为2t的电动汽车在行驶时能输出370V的电压,若采用电压为3.6V的电池包进行供电,则至少需要______ (选填“串”或“并”)联______ 个电池包;充满电后能供该汽车以30m/s的速度运行500km,若汽车在匀速行驶时受到的阻力是总重的0.1倍,则汽车行驶过程中的功率为______ W,某家用燃油车的效率为25%,同样行驶500km,需要消耗______ kg汽油。(q汽油=4.6×107J/kg,结果保留到整数)
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源技术利用的普及,电动汽车已经进入千家万户,这离不开电池技术的快速发展。众所周知,在使用过程中电池容量会不断衰减,而电池寿命的结束并非指电池的容量衰减至0%或者不能用电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命,如电池温度、充放电电流等。有研究表明,一辆电动车将电池电量从70%用到30%,则这次的放电深度为40%,又用到30%。这次的放电深度就为60%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电。研究人员以不同的放电深度,对电动车电池进行充放电循环研究,得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系,合理规划充放电策略,可以有效延长电动车电池的使用寿命。
(1)在电池放电的过程中,电池外部的电流方向是
(2)电池循环寿命指
(3)小东家电动车每天使用前都充电,电量为95%,行驶一天后电池电量为55%,则电动车的电池在一周的时间完成了
(4)根据文章所述,下列使用策略最有利于延长电池的寿命的是
A.电池用掉一点电就及时充电
B.电池用掉40%的电量时充电
C.电池用掉60%的电量时充电
D.电池用掉80%以上的电量时再充电
(5)某质量为2t的电动汽车在行驶时能输出370V的电压,若采用电压为3.6V的电池包进行供电,则至少需要
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【推荐3】负压式救护车2020年2月5日下午,经过11天加班赶产的20辆负压救护车,在安徽芜湖全部完工并顺利交付,这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配,发往新冠疫情形势严重地区,用于感染者的安全隔离与转运,后经国内汽车厂家的合作,“负压救护车”的产量进一步提升,截至2月15日,累计360辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。
那么,什么是负压式救护车?这种救护车较常见的救护车又有何区别呢?其实,这种车最大的特点是负压,所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空兆将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,最大的好处是在救治和转运传染病人时,可以最大限度地减少交叉感染的几率,车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备,安装了消毒灯、中心供氧接口等,后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行,这在普通救护车上是难以实现的。
(1)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若大气压为
,此时车内气压______________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)
;
(2)在利用电热丝高温消毒的过程中,是将______________ 能转化成______________ 能。
(3)负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备,消毒灯是利用_____________ (选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的。
(4)若车载排风机每t秒内有效排出空气体积为V立方米,每立方米这样的空气的动能是E。若该排风机的效率为
,则该排风机的功率的表达式为______________
那么,什么是负压式救护车?这种救护车较常见的救护车又有何区别呢?其实,这种车最大的特点是负压,所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空兆将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,最大的好处是在救治和转运传染病人时,可以最大限度地减少交叉感染的几率,车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备,安装了消毒灯、中心供氧接口等,后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行,这在普通救护车上是难以实现的。
(1)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若大气压为
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(2)在利用电热丝高温消毒的过程中,是将
(3)负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备,消毒灯是利用
(4)若车载排风机每t秒内有效排出空气体积为V立方米,每立方米这样的空气的动能是E。若该排风机的效率为
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【推荐1】阅读短文并回答问题。
(1)给短文中的①、②两处补写上适当的物态变化名称:①__________ 、②__________ ;
(2)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有的主要物理性质是( ) ;
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
(3)制冷剂在工作循环过程中,将__________ 中的热能不断地“搬运”至水中。
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置,其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源,拥有先天的节能环保的优势。
如图所示是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器中迅速 ① 并从空气中吸收热能。制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。在冷凝器中,高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生 ② 。制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升。
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(1)给短文中的①、②两处补写上适当的物态变化名称:①
(2)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有的主要物理性质是
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
(3)制冷剂在工作循环过程中,将
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【推荐2】阅读短文,回答问题
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/19/383c587a-c42d-4ffa-8f12-16aeb73ae0cb.png?resizew=470)
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是____________________ 。(说出一点即可)
(2)图丙所示是四冲程汽油机的_______ 冲程。若四冲程汽油机在工作过程中,其转速表显示3000r/min,那么该汽油机每秒内做 _______ 次功。
(3)分析上文,下面说法不正确的是_______ 。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因____________________ 。
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/19/383c587a-c42d-4ffa-8f12-16aeb73ae0cb.png?resizew=470)
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是
(2)图丙所示是四冲程汽油机的
(3)分析上文,下面说法不正确的是
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因
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【推荐3】阅读短文,回答问题
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验∶如图甲所示,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球,发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空汽缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种∶一是使用车辆自带的空气压缩机,使用家庭电路作为电源,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是________ (说出一点即可);
(2)汽油机是利用_______ 能做功的,图丙所示是四冲程汽油机的_______ 冲程;
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
(3)分析上文,下面说法正确的是________ (多选);
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠汽缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释________ 。
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验∶如图甲所示,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球,发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空汽缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种∶一是使用车辆自带的空气压缩机,使用家庭电路作为电源,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根根据上述材料,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/26c0aedb-9022-4a88-90d3-3d64ae8f3544.png?resizew=379)
(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是
(2)汽油机是利用
A. 吸气冲程
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341567990513664/3342371606069248/STEM/81e3258abdb645a598d556f10f3f9ce6.png?resizew=3)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341567990513664/3342371606069248/STEM/81e3258abdb645a598d556f10f3f9ce6.png?resizew=3)
(3)分析上文,下面说法正确的是
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠汽缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
2020年11月24日,在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。“嫦娥五号”任务计划实现三大工程目标:一是首次完成月面起飞、月球轨道交会对接等关键技术,提升我国航天技术水平;二是实现我国首次地外天体自动采样返回,推动我国科学技术重大进步;三是完善探月工程体系,为我国未来开展载人登月与深空探测积累重要的人才、技术和物质基础。
我国新一代大推力运载火箭长征五号使用高能燃料液氢和助燃剂液氧,发动机内氢气和氧气燃烧时生成水,环保无污染,液态氢作为燃料,燃烧时产生较大的推动力。火箭发射过程中,利用“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水,一部分水会汽化到大气中,大部分水则通过导流槽流走,大流量喷水能够带走大量的热,起到降温作用,防止火箭发射台内部的仪器设备因高温受到影响。
(1)嫦娥五号探测器利用______ (选填“电磁波”或“超声波”)给地面传递信息。长征五号运载火箭能产生较大的推动力,是利用了液氢的______ 大的特性。燃料燃烧时将燃料的化学能转化为______ ;
(2)“喷水降温降噪系统”主要是通过______ (选填“做功”或“热传递”)的方式减小发射平台的内能,从而达到保护发射平台的效果。
2020年11月24日,在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。“嫦娥五号”任务计划实现三大工程目标:一是首次完成月面起飞、月球轨道交会对接等关键技术,提升我国航天技术水平;二是实现我国首次地外天体自动采样返回,推动我国科学技术重大进步;三是完善探月工程体系,为我国未来开展载人登月与深空探测积累重要的人才、技术和物质基础。
我国新一代大推力运载火箭长征五号使用高能燃料液氢和助燃剂液氧,发动机内氢气和氧气燃烧时生成水,环保无污染,液态氢作为燃料,燃烧时产生较大的推动力。火箭发射过程中,利用“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水,一部分水会汽化到大气中,大部分水则通过导流槽流走,大流量喷水能够带走大量的热,起到降温作用,防止火箭发射台内部的仪器设备因高温受到影响。
(1)嫦娥五号探测器利用
(2)“喷水降温降噪系统”主要是通过
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【推荐2】阅读回答下列问题
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用作飞行器的动力装置,按燃料燃烧时所需要的来源,可分为二大类:一类是火箭发动机,另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种;无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式,有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。 如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图,火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂,而涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂。同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃。
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。
2019 年 3 月 24 日,由中国航天科技集团有限公司六院研制的 500 吨级液氧煤油发动机燃气发生器﹣涡轮泵联动试验取得圆满成功(如图丙),标志着我国 500 吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标,为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。2019 年 10 月 5 日 02 时 51 分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/13/9ed0d495-c3be-4487-981f-714017484c84.png?resizew=424)
(1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为_______ ,再转化为_______ ,从而提供动力;
(2)_______ (选填涡轮喷气/火箭)发动机不能在大气层外工作;
(3)长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢,随若液态氢的不断消耗,其热值将________ ;
A.减小 B.不变 C.增大 D.都有可能
(4)假设我国 500 吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为 8×106牛,将起飞质量 5000 多吨的火箭在 100秒的时间内推到约 6×104米的高度,同时最大速度达到3千米/秒,则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为_______ W;
(5)喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,气体的温度是不断变化的,图丁中能大致反映气体温度随时间而变化的是_______ 。
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生。
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机,广泛用作飞行器的动力装置,按燃料燃烧时所需要的来源,可分为二大类:一类是火箭发动机,另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种;无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式,有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。 如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图,火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂,而涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂。同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃。
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。
2019 年 3 月 24 日,由中国航天科技集团有限公司六院研制的 500 吨级液氧煤油发动机燃气发生器﹣涡轮泵联动试验取得圆满成功(如图丙),标志着我国 500 吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标,为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。2019 年 10 月 5 日 02 时 51 分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。
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(1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为
(2)
(3)长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢,随若液态氢的不断消耗,其热值将
A.减小 B.不变 C.增大 D.都有可能
(4)假设我国 500 吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为 8×106牛,将起飞质量 5000 多吨的火箭在 100秒的时间内推到约 6×104米的高度,同时最大速度达到3千米/秒,则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为
(5)喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,气体的温度是不断变化的,图丁中能大致反映气体温度随时间而变化的是
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
神舟十二号载人飞船如图甲所示,
年
月
日
时
分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号
遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约
秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波
名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
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长征二号
遥十二运载火箭是一枚三级大型液体捆绑式运载火箭,具有运载能力大、适应性强、继承性好等优点,是中国目前运载能力最大、技术最先进、构成最复杂的运载火箭。火箭的燃料由液氢、液氧混合构成。发射火箭时,采取的是国际上先进的喷水降温方法
“喷水降温降噪系统”,如图乙所示。在发射中火箭飞到
高以后,“喷水降温降嗓系统”向箭体尾部火焰中心喷水,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。
年
月
日
时
分
秒,神舟
号返回舱平稳降落在东风着陆场的指定区域内,
名航天英雄已经凯旋归来,给长
个月的太空任务画上了一个圆满句号。数千万国人观看了神舟
号回家的直播视频,当神舟
号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球
如图丙
,随后地面尘土飞扬。
(1)火箭发射过程中,火箭的机械能______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)长征二号
遥十二运载火箭的燃料由液氢、液氧混合构成,利用了液氢、液氧______ 大的特性。燃料燃烧时将燃料的______ 能转化为内能。
(3)喷水降温降噪系统”主要是通过______ 的方式减少发射平台的内能,从而达到保护发射平台的效果。
(4)神舟
号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球,是因为返回舱通过大气层时,与大气层摩擦,______ 能转化为______ 能,这是通过______ 的方法改变了返回舱的内能。
神舟十二号载人飞船如图甲所示,
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长征二号
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(1)火箭发射过程中,火箭的机械能
(2)长征二号
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(3)喷水降温降噪系统”主要是通过
(4)神舟
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