Question

6．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）小汽车的外形设计成流线型（如图1所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力．                                    
（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的比热容大的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是2.1×10⁶J[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（3）你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关？试举一例（要求写出设计或现象，以及所涉及的物理知识）．?
示例：设计或现象：高速行驶的汽车急刹车后还要滑行一段距离．
涉及的物理知识：物体具有惯性．?
设计或现象：安全带比较宽．
涉及的物理知识：增大受力面积，减小压强．
（4）“五•一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图2所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？近期，我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度．请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车．???

Answer 1

分析 （1）车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．
（2）与其它液体相比，水的比热最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多．
知道水的质量、温度变化量、水的比热，根据Q=cm△t求出水吸收的热量．
（3）①一切物体都有惯性，我们在生活中可以利用惯性，但也要注意防止惯性；②减小压强的方法：减小压力或增大接触面积；③增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度或增大压力．可以从减小压强、增大摩擦力的方法等方面进行分析．
（4）知道小明开车用的时间和通过的路程，利用速度公式求行驶速度，从而判断是否超速；根据平时了解提出合理化建议．

解答 解：（1）小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
（2）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作．由公式Q=cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好．
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（3）①现象：安全带比较宽；涉及的物理知识：增大受力面积，减小压强；
②现象：轮胎上有凹凸不平的花纹；涉及的物理知识：增大接触面的粗糙程度，增大摩擦．
（4）s=10km，t=10min=$\frac{1}{6}$h，
小明开车的速度为：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10km}{\frac{1}{6}h}$=60km/h＞40km/h，
所以，小明超速；
建议：为了你和他人的安全，饮酒不开车、开车不饮酒．
故答案为：
（1）减小；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力；
（2）比热容大；2.1×10⁶；
（3）安全带比较宽；增大受力面积，减小压强．
（4）超速；为了你和他人的安全，饮酒不开车，开车不饮酒．

点评 本题为力学和热学综合题，考查学生的全面知识，需要掌握比热容、吸热公式的应用、速度的计算等物理知识，渗透了环保知识，和生活现象密切联系，体现了学以致用，有意义！