Question

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

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______（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是______．（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______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______J[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：______．涉及的物理知识：______．（4）“五?一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图所示的限速牌．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．（5）下图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：①此时，R0两端的电压是多少？Rx的阻值是多少？②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm3）（取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3）（6）小汽车给人们带来诸多方便，但也造成了一些负面影响，如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等．请你从可持续发展的角度，就如何减小汽车的负面影响，提出一条合理化建议：______．

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Answer 1

（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．
故答案为：减小；因为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）水的比热容大，它在吸收大量热量时，温度可以保持在一个比较低的状态，这样就可以使水的温度始终低于发动机的温度，起到很好的冷却效果．
若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量：
Q_吸=c_水mt=4.2×10³J/（kg?℃）?10kg?50℃=2.1×10⁶J．
故答案为：比热容比较大，2.1×10⁶．
（3）汽车如果刹车时，人具有惯性，会保持原来的速度向车窗冲去，故为了防止这种现象，人要系安全带．
故答案为：小汽车的司机和前排的乘客必须使用安全带，物体具有惯性．
（4）∵s=10km，t=10min=

1

6

h．
∴小明开车的速度为：
v=

s

t

=

10km

1 6 h

=60km/h．
∵60km/h＞40km/h
∴小明超速了．
警示语：为了你和他人的安全，饮酒不开车，开车不饮酒．
（5）①R₀两端的电压：U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V．
R_x两端的电压：U_x=U-U₀=15V-3V=12V．
R_x的阻值：R_x=

U x

I

=

12V

0.6A

=20Ω．
答：R₀两端的电压是3V，Rx的阻值是20Ω．
②由图象可知，R_x=20Ω时，压力传感器受到的压力F=400N．
油箱内油的重力：G_油=F-G_箱=400N-50N=350N．
油箱内油的质量：
∵G_油=m_油g，
∴m_油=

G油

g

=

350N

10N/kg

=35kg．
油箱内最多储存的油：
∵m_油=ρ_汽油V_油，
∴V_油=

m油

ρ汽油

=

35kg

0.7×103kg/m3

=50×10^-3m³=50L．
答：油箱最多能储油50L．
（6）与开小汽车相比，骑自行车、步行、乘公交车出行能节约能源，减少污染．
故答案为：尽量骑自行车、步行、乘公交车出行．