压轴题10 科学探究
1．阅读短文，回答文后的问题。
涡轮喷气发动机
如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。
一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。
（1）工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的______大。
（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是（__________）
A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体
B．燃烧室中，机械能转化为内能
C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
（3）设可调管道的通风口面积为S1，当飞机加速飞行时，应使通风口面积S1_______
（填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）已知上述飞机所受空气阻力f与飞行速度v的平方成正比，比例系数为k，当飞机以
的水平速度匀速巡航t秒，若涡轮喷气发动机的功效Q是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，则其功效的字母表达式为Q=______N/W（用提供的字母表达）。
【答案】比热容；D；变大；
【解析】
【详解】
(1)[1]发动机用循环水进行冷却是因为水的比热容较大；
(2)[2]A．由文中信息可知，进气道吸入的是空气，故A错误；
B．燃料燃烧是化学能转化为内能，故B错误；
C．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，无法推动涡轮，故C错误；
D．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D正确。
故选D；
(3)[3]由于进人压气机气流速度有一定限制，而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，当飞机加速飞行时，需要更多的空气流进燃烧室，即应该使通风口面积S1变大；
(4)[4]飞机所受空气阻力f与飞行速度v的平方成正比，比例系数为k，所以推力：
；
飞机获得的推进功：
；
而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，所以获得的机械能：
；
机械能的功率：
；
发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，所以其功效为：
。
