Question

（2012?鹽城模擬）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(fā)現(xiàn)小汽車的一些設計和使用過程中的許多現(xiàn)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1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

減小

（選填“增大”、“減小”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

2.1×10⁶

J[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．
（3）你還發(fā)現(xiàn)小汽車的哪些設計和使用過程中的哪些現(xiàn)象與物理知識有關？試舉一例（要求寫出設計或現(xiàn)象，以及所涉及的物理知識）．?
示例：設計或現(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：物體具有慣性．?
設計或現(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

．
（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的時間通過了這段10km長的限速路段，請你通過計算說明他超速了嗎？近期，我國又加大了對超速和酒后駕車的查處力度．請你寫一句相關的警示語，以提醒司機朋友一定要按交通法規(guī)駕車．
（5）小汽車給人們帶來諸多方便，但也造成了一些負面影響，如能源消耗、尾氣污染、噪聲污染、交通阻塞等．請你從可持續(xù)發(fā)展的角度，就如何減小汽車的負面影響，提出一條合理化建議：

盡量騎自行車、步行、乘公交車出行

．

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）水具有較大的比熱容，這是它常被用做冷卻劑的原因；利用熱量的公式Q=cm△t可計算水吸收熱量的多少．
（3）常見的現(xiàn)象：小汽車的司機和前排的乘客必須使用安全帶、安全帶比較寬、汽車突然起動時，人會后仰等．據(jù)此找出相應的知識點；
（4）知道小明開車用的時間和通過的路程，利用速度公式求行駛速度，從而判斷是否超速；根據(jù)平時了解提出合理化建議；
（5）為了減小汽車的負面影響，盡量騎自行車、步行、乘公交車出行；盡量購買小排量汽車．

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）汽車散熱器用水作冷卻劑，是利用了水的比熱容較大的性質；
水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（3）物體由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)，司機和乘客與汽車一起運動，當汽車突然停止，司機和乘客由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)，容易沖出車外發(fā)生事故．所以司機和前排的乘客必須使用安全帶；
（4）s=10km，t=10min=

1

6

h，
小明開車的速度為：
v=

s

t

=

10km

1 6 h

=60km/h＞40km/h，
∴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．
（5）為了減小汽車的負面影響，盡量騎自行車、步行、乘公交車出行．
故答案為：
（1）減小；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
（4）超速；為了你和他人的安全，飲酒不開車，開車不飲酒．
（5）盡量騎自行車、步行、乘公交車出行．

點評：本題考查學生的全面知識，需要掌握慣性、比熱容、流體壓強與流速的關系、吸熱公式的應用、速度的計算等物理知識，滲透了環(huán)保知識，和生活現(xiàn)象密切聯(lián)系，體現(xiàn)了學以致用，有意義！