Question

10．隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經走進我們的家庭．仔細觀察和思考，會發現小汽車的一些設計和使用過程中的許多現象都與物理知識有關，請你用學過的物理知識解答下面的問題：
（1）小汽車的外形設計成流線型，當小汽車在水平路面上高速行駛時對路面的壓力與靜止時相比是變小（選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是空氣流動速度越大壓強越小，導致空氣對車產生向上的壓力差．
（2）前擋風玻璃傾斜安裝不僅可以減少空氣阻力，更重要的作用是排除因平面鏡成像造成的不安全因素．
（3）小轎車水箱中用水做冷卻劑，是利用水的比熱容大；冬天司機向水箱中添加防凍液是為了冷卻劑的凝固點降低（選填“升高”或“降低”）．
（4）如圖所示，是小汽車內四沖程汽油機工作的部分沖程示意圖，其中甲圖是做功沖程，若汽油機飛輪轉速為1200轉1分，則1秒內汽油機對外做10次功．

Answer 1

分析 （1）車子靜止在水平面上，車子對路面的壓力等于重力；當流線型的車子快速行駛時，產生升力，車子對地面壓力減小；
（2）根據光的反射定律和平面鏡成像的特點分析可知擋風玻璃相當于平面鏡，會使物體通過擋風玻璃成像，反映到司機的視野里，使司機分辨不清前方景物的虛實；
（3）水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；吸收或放出相同的熱量，水升高或降低的溫度少，據此分析；
液體的凝固點跟液體的種類、雜質等因素有關；種類不同，凝固點不同；有雜質摻入時凝固點降低；
（4）在壓縮沖程末、做功沖程初，火花塞冒出電火花，將混合氣體點燃，混合氣體劇烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功．在這個過程中，燃氣推動活塞做功，內能減少，溫度降低，燃氣的內能轉化為活塞的機械能；
四沖程汽油機的四個沖程為一個工作循環，一個工作循環中只有做功沖程對外做功，活塞往復兩次，曲軸轉動兩周．先根據汽油機的轉速求出1s內汽油機曲軸的轉動圈數，然后求出1s內汽油機對外做功的次數．

解答 解：（1）如圖，小汽車外型是流線型，當汽車高速行駛時，相同時間內，空氣經過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產生向上的升力，汽車對路面的壓力減小，小于汽車的重力．
（2）小汽車前面的擋風玻璃相當于平面鏡，平面鏡成像的特點是像與物關于鏡面對稱，如果豎直安裝，像會在正前方，干擾司機觀察路況，如果玻璃是傾斜的，使駕駛室內物體的像成在司機的視線的上方，不干擾司機觀察路況，排除因平面鏡成像造成的不安全因素；
（3）汽車發動機工作時產生大量的熱，為了保護發動機，需要降低它的溫度；
相同質量的水和其它物質比較，由于水的比熱容大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，冷卻發動機的效果好，所以汽車水箱用水做冷卻劑．
冬天，向汽車水箱中加入防凍液后，低溫下水也不會凝固，這說明水的凝固點降低了；
（4）由題中甲圖可知：兩氣門關閉、活塞下移，是做功沖程，乙圖：進氣門打開，排氣門關閉，活塞下移是吸氣沖程；
汽油機的轉速為1200r/min，說明1s內汽油機曲軸的轉動次數等于20．一個工作循環中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，1s內曲軸轉動20次，對外做功10次
故答案為：
（1）變小；空氣流動速度越大壓強越小，導致空氣對車產生向上的壓力差；
（2）排除因平面鏡成像造成的不安全因素；
（3）比熱容大；降低；
（4）甲；10．

點評 本題考查學生的全面知識，需要掌握汽油機的原理、水的比熱容的特點和應用、對凝固點的理解、流體壓強與流速的關系等物理知識，并和生活現象進行聯系才能解答．