Question

10．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，会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，当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力与静止时相比是变小（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是空气流动速度越大压强越小，导致空气对车产生向上的压力差．
（2）前挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力，更重要的作用是排除因平面镜成像造成的不安全因素．
（3）小轿车水箱中用水做冷却剂，是利用水的比热容大；冬天司机向水箱中添加防冻液是为了冷却剂的凝固点降低（选填“升高”或“降低”）．
（4）如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中甲图是做功冲程，若汽油机飞轮转速为1200转1分，则1秒内汽油机对外做10次功．

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）根据光的反射定律和平面镜成像的特点分析可知挡风玻璃相当于平面镜，会使物体通过挡风玻璃成像，反映到司机的视野里，使司机分辨不清前方景物的虚实；
（3）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
液体的凝固点跟液体的种类、杂质等因素有关；种类不同，凝固点不同；有杂质掺入时凝固点降低；
（4）在压缩冲程末、做功冲程初，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．在这个过程中，燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能；
四冲程汽油机的四个冲程为一个工作循环，一个工作循环中只有做功冲程对外做功，活塞往复两次，曲轴转动两周．先根据汽油机的转速求出1s内汽油机曲轴的转动圈数，然后求出1s内汽油机对外做功的次数．

解答 解：（1）如图，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）小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，如果竖直安装，像会在正前方，干扰司机观察路况，如果玻璃是倾斜的，使驾驶室内物体的像成在司机的视线的上方，不干扰司机观察路况，排除因平面镜成像造成的不安全因素；
（3）汽车发动机工作时产生大量的热，为了保护发动机，需要降低它的温度；
相同质量的水和其它物质比较，由于水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却发动机的效果好，所以汽车水箱用水做冷却剂．
冬天，向汽车水箱中加入防冻液后，低温下水也不会凝固，这说明水的凝固点降低了；
（4）由题中甲图可知：两气门关闭、活塞下移，是做功冲程，乙图：进气门打开，排气门关闭，活塞下移是吸气冲程；
汽油机的转速为1200r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于20．一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动20次，对外做功10次
故答案为：
（1）变小；空气流动速度越大压强越小，导致空气对车产生向上的压力差；
（2）排除因平面镜成像造成的不安全因素；
（3）比热容大；降低；
（4）甲；10．

点评 本题考查学生的全面知识，需要掌握汽油机的原理、水的比热容的特点和应用、对凝固点的理解、流体压强与流速的关系等物理知识，并和生活现象进行联系才能解答．