Question

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，可以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（如圖所示），當小汽車在水平路面上高速行駛時對路面的壓力比靜止時______（選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是______．
（2）汽車發動機工作時，缸體的溫度很高，為確保發動機正常工作，需對缸體進行冷卻．汽車發動機常用水作為冷卻劑，這主要利用了水的______的特性．若汽車的水箱中裝有10kg水，當水溫升高50℃時吸收的熱量是______J[c_水=4.2×10³J/]．
（3）你還發現小汽車的哪些設計和使用過程中的哪些現象與物理知識有關？試舉一例（要求寫出設計或現象，以及所涉及的物理知識）．?
示例：設計或現象：汽車的輪胎表明有花紋．?
涉及的物理知識：接觸表明越粗糙，摩擦力越大．?
設計或現象：______．涉及的物理知識：______．

Answer 1

【答案】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）與其它液體相比，水的比熱最大，在質量和升高的溫度相同時，水吸收的熱量最多．
已知水的比熱、質量和升高的溫度，利用Q=cm△t計算水吸收的熱量．
（3）一切物體都有慣性，我們在生活中可以利用慣性，但也要注意防止慣性．
減小壓強的方法：減小壓力或增大接觸面積；
增大摩擦的方法：增大接觸面的粗糙程度或增大壓力．
故可以從慣性、減小壓強、增大摩擦力的方法等方面進行分析．
解答：解：（1）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．
故答案為：小；因為小汽車外型是流線型，當汽車高速行駛時，車身上方空氣流速大、壓強小，小汽車受到了一個向上的升力，減小了小汽車對地面的壓力．
（2）汽車發動機工作過程中，不可避免地產生很多熱量，這些熱量如不及時帶走會影響機器的正常工作．由公式Q=cm△t知，在質量和升高的溫度相同時，與其它液體比較，因為水的比熱最大，所以吸收的熱量最多，冷卻效果最好．
水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J
故答案為：比熱容大；2.1×10⁶．
（3）現象：小汽車的司機和前排的乘客必須使用安全帶；涉及的物理知識：物體具有慣性；
現象：汽車突然啟動（或剎車）時，人會后仰（或前傾）；涉及的物理知識：物體具有慣性；
現象：安全帶比較寬；涉及的物理知識：增大受力面積，減小壓強；
現象：輪胎上有凹凸不平的花紋；涉及的物理知識：增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦．
故答案為：小汽車的司機和前排的乘客必須使用安全帶；物體具有慣性．
點評：在利用Q=cm△t計算物體吸收或放出熱量多少時，一定先明確題目中的溫度是初溫度、末溫度還是溫度差．本題還綜合考查了慣性、增大摩擦的方法以及減小壓強的方法及應用等知識點，本類題型的關鍵是能將一些現象與相關知識點聯系起來．