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1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“大”、“小”或“不变”），其原因是______．
（2）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______．
（3）交通法规规定小汽车司机必须佩带安全带，目的是______．
（4）如图2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______图是做过冲程，若汽油机飞轮转速为1200转/分，则1秒内汽油机对外做______次功．

Answer

（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）根据惯性定律进行分析，即任何物体都有保持原来运动状态的性质；
（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．
【解析】
（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）晚上行车需要开前大灯，这时根据光的反射定律，灯光会被迎面驶来汽车的挡风玻璃反射回来，耀眼的光亮将使司机睁不开眼；如果后面有车赶上来，那么后面车上的灯光也会通过竖直安装的挡风玻璃形成明亮的虚像，妨碍司机的观察；车内开灯照明时，来自车内人、物的光线都会通过挡风玻璃反映到司机的视野里，使司机分辨不清前方的景物．可见，竖直安装的挡风玻璃，在晚间行车时会使反射光严重地干扰司机观察，以致酿成车祸．为此，汽车的设计师们运用光的反射定律，巧妙地将挡风玻璃倾斜安装，使各种反射光旁射，从而大大地提高了行车的安全性能．
（3）因为驾驶员和车一起运动，当车突然刹车时，人由于惯性还要保持原来的运动状态，如果没有使用安全带会由于惯性是自己的头部撞在方向盘上，所以驾驶员必须使用安全带；
（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）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）使各种反射光旁射，提高行车的安全性；
（3）减小因惯性而给人们带来的危害；
（4）甲；10．