Question

8．隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經(jīng)走進我們的家庭．仔細觀察和思考，可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計和使用過程中的許多現(xiàn)象都與物理知識有關(guān)，請你用學(xué)過的物理知識解答下面的問題：
（1）小汽車的外形設(shè)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變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是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(fā)動機工作時，缸體的溫度很高，為確保發(fā)動機正常工作，需對缸體進行冷卻．汽車發(fā)動機常用水作為冷卻劑，這主要利用了水的比熱容比較大的特性．若汽車的水箱中裝有10kg水，當水溫升高50℃時吸收的熱量是2.1×10⁶J[c_水=4.2×10³J/（kg•°C）]．
（3）你還發(fā)現(xiàn)小汽車的哪些設(shè)計和使用過程中的哪些現(xiàn)象與物理知識有關(guān)？試舉一例（要求寫出設(shè)計或現(xiàn)象，以及所涉及的物理知識）．
示例：設(shè)計或現(xiàn)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(shè)計或現(xiàn)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．

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(chǎn)生升力，車子對地面壓力減�。�
（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，水吸收的熱量最多．
已知水的比熱、質(zhì)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）如圖，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，小于汽車的重力．
（2）汽車發(fā)動機工作過程中，不可避免地產(chǎn)生很多熱量，這些熱量如不及時帶走會影響機器的正常工作．由公式Q=cm△t知，在質(zhì)量和升高的溫度相同時，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；
（3）現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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：（1）變小；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）比熱容比較大；2.1×10⁶；
（3）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 此題涉及到流體壓強和流速的關(guān)系、水的比熱容的特點及其應(yīng)用、熱量的計算、慣性等知識點，是一道綜合性很強的題目．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(yīng)用等知識點，本類題型的關(guān)鍵是能將一些現(xiàn)象與相關(guān)知識點聯(lián)系起來．