Question

6．隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．仔細(xì)觀察和思考，可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過程中的許多現(xiàn)象都與物理知識(shí)有關(guān)，請(qǐng)你用學(xué)過的物理知識(shí)解答下面的問題：
（1）小汽車的外形設(shè)計(jì)成流線型（如圖1所示），當(dāng)小汽車在水平路面上高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)減小（選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，車身上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，小汽車受到了一個(gè)向上的升力，減小了小汽車對(duì)地面的壓力．                                    
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，缸體的溫度很高，為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，需對(duì)缸體進(jìn)行冷卻．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為冷卻劑，這主要利用了水的比熱容大的特性．若汽車的水箱中裝有10kg水，當(dāng)水溫升高50℃時(shí)吸收的熱量是2.1×10⁶J[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（3）你還發(fā)現(xiàn)小汽車的哪些設(shè)計(jì)和使用過程中的哪些現(xiàn)象與物理知識(shí)有關(guān)？試舉一例（要求寫出設(shè)計(jì)或現(xiàn)象，以及所涉及的物理知識(shí)）．?
示例：設(shè)計(jì)或現(xiàn)象：高速行駛的汽車急剎車后還要滑行一段距離．
涉及的物理知識(shí)：物體具有慣性．?
設(shè)計(jì)或現(xiàn)象：安全帶比較寬．
涉及的物理知識(shí)：增大受力面積，減小壓強(qiáng)．
（4）“五•一”期間，小明一家開車外出旅游，途中看到如圖2所示的限速牌．小明用了10min的時(shí)間通過了這段10km長的限速路段，請(qǐng)你通過計(jì)算說明他超速了嗎？近期，我國又加大了對(duì)超速和酒后駕車的查處力度．請(qǐng)你寫一句相關(guān)的警示語，以提醒司機(jī)朋友一定要按交通法規(guī)駕車．???

Answer 1

分析 （1）車子靜止在水平面上，車子對(duì)路面的壓力等于重力；當(dāng)流線型的車子快速行駛時(shí)，產(chǎn)生升力，車子對(duì)地面壓力減小．
（2）與其它液體相比，水的比熱最大，在質(zhì)量和升高的溫度相同時(shí)，水吸收的熱量最多．
知道水的質(zhì)量、溫度變化量、水的比熱，根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量．
（3）①一切物體都有慣性，我們?cè)谏�活中可以利用慣性，但也要注意防止慣性；②減小壓強(qiáng)的方法：減小壓力或增大接觸面積；③增大摩擦的方法：增大接觸面的粗糙程度或增大壓力．可以從減小壓強(qiáng)、增大摩擦力的方法等方面進(jìn)行分析．
（4）知道小明開車用的時(shí)間和通過的路程，利用速度公式求行駛速度，從而判斷是否超速；根據(jù)平時(shí)了解提出合理化建議．

解答 解：（1）小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強(qiáng)小，汽車在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力，汽車對(duì)路面的壓力減小，小于汽車的重力．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，不可避免地產(chǎn)生很多熱量，這些熱量如不及時(shí)帶走會(huì)影響機(jī)器的正常工作．由公式Q=cm△t知，在質(zhì)量和升高的溫度相同時(shí)，與其它液體比較，因?yàn)樗�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：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（3）①現(xiàn)象：安全帶比較寬；涉及的物理知識(shí)：增大受力面積，減小壓強(qiáng)；
②現(xiàn)象：輪胎上有凹凸不平的花紋；涉及的物理知識(shí)：增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦．
（4）s=10km，t=10min=$\frac{1}{6}$h，
小明開車的速度為：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10km}{\frac{1}{6}h}$=60km/h＞40km/h，
所以，小明超速；
建議：為了你和他人的安全，飲酒不開車、開車不飲酒．
故答案為：
（1）減��；小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，車身上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，小汽車受到了一個(gè)向上的升力，減小了小汽車對(duì)地面的壓力；
（2）比熱容大；2.1×10⁶；
（3）安全帶比較寬；增大受力面積，減小壓強(qiáng)．
（4）超速；為了你和他人的安全，飲酒不開車，開車不飲酒．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題，考查學(xué)生的全面知識(shí)，需要掌握比熱容、吸熱公式的應(yīng)用、速度的計(jì)算等物理知識(shí)，滲透了環(huán)保知識(shí)，和生活現(xiàn)象密切聯(lián)系，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！