Question

汽車(chē)是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展．汽車(chē)應(yīng)用了許多物理知識(shí)．請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解答下列問(wèn)題：
（1）載重汽車(chē)都安裝了較多的車(chē)輪，且輪胎上有凸凹不平的花紋，其目的是

 

；
（2）據(jù)報(bào)道因車(chē)輛超載損壞公路，每年給我國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億元．國(guó)家規(guī)定，載重車(chē)輛的輪胎，對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×10⁵Pa以?xún)?nèi)．有一輛重2×10⁴N的6輪汽車(chē)，如果每個(gè)車(chē)輪與路面的接觸面積為200cm²，請(qǐng)你計(jì)算該汽車(chē)允許裝載的貨物的最大質(zhì)量是多少？（g取10N/kg）
（3）一天，李明乘坐爸爸的汽車(chē)到曲阜游玩，從公路交通牌上看到，汽車(chē)在一段平直的路段上行駛了5km，汽車(chē)速度計(jì)的指針一直停在如圖所示的位置，爸爸告訴他：汽車(chē)在這段時(shí)間的功率大約是50kW．請(qǐng)計(jì)算汽車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的功和汽車(chē)的牽引力．
（4）雖然汽車(chē)在現(xiàn)代社會(huì)中有很多重要作用，但也造成了一些不利的影響，如能源消耗、大氣污染、噪聲污染、交通事故等等．請(qǐng)你結(jié)合物理知識(shí)，就如何減小汽車(chē)的某項(xiàng)不利影響，提出一條合理化建議：

 

．

Answer 1

分析：（1）載重汽車(chē)有較多的輪子是從壓強(qiáng)上分析，輪子上有花紋是才最大摩擦考慮．
（2）根據(jù)壓強(qiáng)和受力面積計(jì)算壓力，汽車(chē)在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于車(chē)重和貨重，有貨重求質(zhì)量．
（3）由速度和路程求時(shí)間．
（4）由功率和時(shí)間求做功多少．由做功多少和路程計(jì)算牽引力．
（5）會(huì)進(jìn)行單位換算：11cm²=10^-4m²，1m/s=3.6km/h．
（6）汽車(chē)給人們帶來(lái)方便的同時(shí)，也帶來(lái)很多污染，大氣污染、噪聲污染等等．汽車(chē)也帶來(lái)交通事故等危害．

解答：解：（1）載重汽車(chē)都安裝了較多的車(chē)輪，是在壓力一定時(shí)，增大受力面積減小壓強(qiáng)；輪胎上有凸凹不平的花紋，在壓力一定時(shí)，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力．
故答案為：減小壓強(qiáng)，增大摩擦．

（2）地面能承受的最大壓力：F=PS=7×10⁵Pa×200×10^-4m²×6=84000N
因?yàn)镕=G_貨+G_車(chē)則G_貨=F-G_車(chē)=84000N-20000N=64000N
裝載的貨物的最大質(zhì)量為：m=

G貨

g

=

64000N

10N/kg

=6400kg=6.4t
答：該汽車(chē)允許裝載的貨物的最大質(zhì)量是6.4t．

（3）汽車(chē)行駛的速度為90km/h=25m/s，
汽車(chē)行駛5km所用的時(shí)間為：t=

s

v

=

5000m

25m/s

=200s，
汽車(chē)行駛5km所做的功為：W=Pt=50000W×200s=10⁷J
汽車(chē)的牽引力：F=

W

S

=

107J

5000m

=2000N
答：汽車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的功為10⁷J和汽車(chē)的牽引力為2000N．

（4）改進(jìn)車(chē)輛性能，提高熱機(jī)效率，提高尾氣排放的質(zhì)量；研制新型能源汽車(chē)，如太陽(yáng)能汽車(chē)；居民區(qū)內(nèi)禁止鳴笛；機(jī)動(dòng)車(chē)道與人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道分離；不超速不超載；開(kāi)車(chē)系好安全帶等等．
故答：居民區(qū)禁止鳴笛（答案不唯一）．

點(diǎn)評(píng)：（1）掌握壓強(qiáng)和摩擦力大小的影響因素．
（2）掌握增大和減小壓強(qiáng)、摩擦力的方法．
（3）根據(jù)P=

F

S

、G=mg、v=

s

t

、W=FS 進(jìn)行計(jì)算．
（4）會(huì)進(jìn)行面積、體積、速度、質(zhì)量的單位換算．
（5）正確看待汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)．