Question

10．隨著生活水平的提高，汽車已經進入百姓家庭，它給我們的生活提供了便利，促進了社會經濟的發(fā)展．汽車應用了許多物理知識．請你運用所學的物理知識解答下列問題：
（1）汽車的外形設計成流線型（如圖所示），當小汽車在水平路面高速行駛時對路面的壓力比靜止時減�。ㄟx填“增大”、“減小”、“不變”），其原因是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）汽車開車上坡前，往往加大油門，以提高汽車的速度，這是為了增大汽車的動能；在爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．根據公式P=Fv可知，在爬坡時減慢車速目的是增大牽引力；
（3）汽車發(fā)動機在工作時：發(fā)動機的溫度會升得很高，通常在發(fā)動機外裝有水套，汽車發(fā)動機用水作為冷卻劑的主要原因是水的比熱容大．如果散熱器中裝有10kg的水，在溫度升高50℃的過程中，水吸收的熱量是2.1×10⁶J；這些熱量相當于完全燃燒0.03kg的天然氣放出的熱量．（q=7×10⁷J/kg）

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）物體由于運動具有的能叫動能；根據功率P=Fv可知，在功率一定時，減小速度可以增大牽引力；
（3）①水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；吸收或放出相同的熱量，水升高或降低的溫度少，據此分析；
②已知水的比熱、質量和升高的溫度，利用公式Q_吸=cm△t計算吸收的熱量；
③已知天然氣的熱值和放出的熱量，利用m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$計算完全燃燒的天然氣質量．

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）汽車開車上坡前，往往加大油門，以提高汽車的速度，這是為了增大汽車的動能，在上坡時轉化為更多的重力勢能，從而爬的更高；
在爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．根據公式P=Fv可知，在爬坡時減慢車速目的是汽車的牽引力；
（3）①因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，常用來作為冷卻劑使用．
②水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J
③由題知，Q_放=Q_吸=mq=2.1×10⁶J，
完全燃燒的天然氣質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{7×1{0}^{7}J/kg}$=0.03kg．
故答案為：
（1）減��； 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）汽車的動能；P=Fv；增大牽引力；
（3）水的比熱容大；2.1×10⁶J；0.03kg

點評 （1）考查流體壓強與流速的關系，關鍵知道流體流速越快，產生的壓強越小．
（2）考查了動能的影響因素及動能和勢能的轉化，利用好公式P=Fv是關鍵．
（3）利用公式Q_吸=cm△t計算物體吸收或放出熱量時，一定明確初溫度、末溫度和溫度差．