16. 小智同学在学习笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
|错题记录|错题改正|
|汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸四冲程内燃机每秒钟对外做功20次,则其飞轮转速为____r/min。1200 【解析】汽油机工作1个循环,完成4个冲程,活塞往复2次,飞轮转2圈,做2次功。汽油机1 s内对外做功20次,即1 s内飞轮转20圈,则1 min飞轮转1200圈,所以其飞轮的转速为1200 r/min。|错误之处:____错因分析:____正确解答:________________|
|错题记录|错题改正|
|汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸四冲程内燃机每秒钟对外做功20次,则其飞轮转速为____r/min。1200 【解析】汽油机工作1个循环,完成4个冲程,活塞往复2次,飞轮转2圈,做2次功。汽油机1 s内对外做功20次,即1 s内飞轮转20圈,则1 min飞轮转1200圈,所以其飞轮的转速为1200 r/min。|错误之处:____错因分析:____正确解答:________________|
答案:
16. 错误之处:汽油机工作1个循环做2次功
错因分析:汽油机1个工作循环中只有做功冲程对外做功
正确解答:2 400 解析 1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转2圈并对外做功1次,某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次,则汽油机在1s内完成了20个循环,所以1s内飞轮转动$20×2r=40r$,则1 min飞轮转动$40r/s×60s=2400r$,故该内燃机工作时飞轮的转速为2 400 r/min。(2分)
错因分析:汽油机1个工作循环中只有做功冲程对外做功
正确解答:2 400 解析 1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转2圈并对外做功1次,某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次,则汽油机在1s内完成了20个循环,所以1s内飞轮转动$20×2r=40r$,则1 min飞轮转动$40r/s×60s=2400r$,故该内燃机工作时飞轮的转速为2 400 r/min。(2分)
17. 如图是家庭常用的小型酒精炉,56 g酒精完全燃烧放出的热量为____J,若这些热量全部被水吸收,则可将____kg的水由$20^{\circ}C加热至100^{\circ}C$。[$c_{水}= 4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$,$q_{酒精}= 3× 10^{7}\ J/kg$]

答案:
17.$1.68×10^{6}$ 5
解析 酒精的质量$m_{酒精}=56g=0.056kg$,则酒精完全燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=0.056kg×3×10^{7}J/kg=1.68×10^{6}J$;若这些热量全部被水吸收,则$Q_{吸}=Q_{放}=1.68×10^{6}J$,由$Q=cm\Delta t$知,水的质量$m_{水}=\frac {Q_{吸}}{c_{水}(t-t_{0})}=\frac {1.68×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×(100^{\circ }C-20^{\circ }C)}=5kg$。
解析 酒精的质量$m_{酒精}=56g=0.056kg$,则酒精完全燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=0.056kg×3×10^{7}J/kg=1.68×10^{6}J$;若这些热量全部被水吸收,则$Q_{吸}=Q_{放}=1.68×10^{6}J$,由$Q=cm\Delta t$知,水的质量$m_{水}=\frac {Q_{吸}}{c_{水}(t-t_{0})}=\frac {1.68×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×(100^{\circ }C-20^{\circ }C)}=5kg$。
18. 小梦想设计一种“自动发电的电动车”代替传统燃油车,将一小型发电机紧靠车轮处放置,转动的车轮可以带动发电机运转发电,发出的电又继续供给电动机,这样电动车就可以一直自主运动下去。请你判断该设计方案是____(选填“可行”或“不可行”)的,你判断的理由是____。
答案:
18. 不可行 违背了能量守恒定律
解析 根据能量守恒定律可知,能量的利用过程,本质是能量的转化或转移过程,在转化和转移过程中,能量的总量是不变的;电动车运动过程中,必须克服摩擦阻力做功,消耗能量,所以该设计方案是不可行的,最根本的原因是违背了能量守恒定律。
解析 根据能量守恒定律可知,能量的利用过程,本质是能量的转化或转移过程,在转化和转移过程中,能量的总量是不变的;电动车运动过程中,必须克服摩擦阻力做功,消耗能量,所以该设计方案是不可行的,最根本的原因是违背了能量守恒定律。
19. 阅读短文,回答问题。
空气的动力
空气的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”的一下子冲出去,这时气球获得了气动力。
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。
如图是某新型的以空气发动机为动力装置的汽车。该空气发动机共有4个压缩空气缸,总容量为90 L,可储存标准大气压下$90\ m^{3}$的空气,这款汽车的设计最高速度可达154 km/h,平均每加一次气能行驶200 km或10 h。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。即便因为技术不成熟导致该汽车存在某些缺点,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。

(1)空气发动机是利用____能做功的。空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的____冲程工作过程相似。
(2)分析上文,下列说法正确的是____。(填字母序号)
A. 松开鼓起来的气球时,气球冲出去,这是因为物体受到惯性的作用
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装置的汽车,靠气缸内空气的燃烧产生能量
D. 空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(3)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
空气的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”的一下子冲出去,这时气球获得了气动力。
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。
如图是某新型的以空气发动机为动力装置的汽车。该空气发动机共有4个压缩空气缸,总容量为90 L,可储存标准大气压下$90\ m^{3}$的空气,这款汽车的设计最高速度可达154 km/h,平均每加一次气能行驶200 km或10 h。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。即便因为技术不成熟导致该汽车存在某些缺点,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。
(1)空气发动机是利用____能做功的。空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的____冲程工作过程相似。
(2)分析上文,下列说法正确的是____。(填字母序号)
A. 松开鼓起来的气球时,气球冲出去,这是因为物体受到惯性的作用
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装置的汽车,靠气缸内空气的燃烧产生能量
D. 空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(3)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:____。
答案:
19.
(1)内 做功
(2)B
(3)气体对外做功,内能减少,温度降低
解析
(1)空气动力汽车工作时,压缩的气体对外做功,将内能转化为机械能。
(2)松开鼓起来的气球时,气球冲出去,这是因为气球向外喷气时,自身也获得一个反作用力。以空气发动机为动力装置的汽车,靠气缸内空气膨胀对外做功,而不是燃烧空气产生能量。空气动力汽车工作时,能量会有一定的损失。
(1)内 做功
(2)B
(3)气体对外做功,内能减少,温度降低
解析
(1)空气动力汽车工作时,压缩的气体对外做功,将内能转化为机械能。
(2)松开鼓起来的气球时,气球冲出去,这是因为气球向外喷气时,自身也获得一个反作用力。以空气发动机为动力装置的汽车,靠气缸内空气膨胀对外做功,而不是燃烧空气产生能量。空气动力汽车工作时,能量会有一定的损失。
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