Question

（2011?南京一模）近年來，交通部門加大了打擊汽車超載超速的力度，這是為了交通安全和延長公路的使用年限．某科技小組對超載超速所引起的影響與危害進行了探究．
課題一：從壓強角度分析超載對路面的影響
（1）自重5t、載重10t的滿載汽車，該車前后共有10個輪胎，每個輪胎與地面的接觸面積約為O.04m²，則該車滿載時對水平路面的壓強為多少？（g=10N/kg）
（2）請從物理學角度分析，超載為什么會縮短公路的使用年限？
課題二：關于超載危害交通安全的研究
（3）為什么要嚴禁超載？某課題組利用斜面、小球和木塊進行研究．讓質量不同的小球分別從同一高度靜止開始滑下（如右圖所示），小球經(jīng)過A點時速度相等．請根據(jù)實驗現(xiàn)象，用學過的科學知識解釋超載存在的安全隱患．
課題三：關于超速危害交通安全的研究
（4）請你仿照“超載危害交通安全”的研究方法，寫出研究“超速危害交通安全”的研究方案．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)汽車和實際裝載貨物的質量可求出汽車和貨物的總重力，此時壓力等于汽車和貨物的總重力；再根據(jù)每個車輪與路面的接觸面積求出受力面積．利用P=

F

S

求出該車對路面的壓強；
（2）可從慣性，壓強兩個方面分析．
（3）動能大小的影響因素：質量和速度．質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大．
（4）動能的大小用小球推動木塊移動的距離長短來反映，這種方法是轉換法．

解答：解：（1）F=G=mg=（5×10³kg+10×10³kg）×10N/kg=1.5×10⁵N，S=10×O.04m²=0.4m²，
P=

F

S

=

1.5N

0.4m2

=3.75×10⁵Pa．
答：則該車滿載時對水平路面的壓強為3.75×10⁵Pa．
（2）超載造成的危害很多，如，巨大的壓強易使路面變形，從而大大縮短公路的使用壽命，超載汽車質量過大，慣性就越大，不易操縱，容易發(fā)生交通事故等．
故答案為：超載會對路面的壓強變大，超過路面承受能力．
（3）兩次實驗小球的高度相同，但小球的質量不同，推動木塊移動的距離不同，質量越大，推動木塊移動的距離越遠，動能越大．
所以說超載是指汽車的速度一定時，質量大，導致動能大能夠做得功多，破壞性大．
（4）讓同一小球分別從不同高度靜止開始滑下，比較小球推木塊的距離．推動木塊移動的距離不同，速度越大，推動木塊移動的越遠，動能越大．

點評：（1）掌握壓強的大小及其計算；
（2）掌握用轉換法和控制變量法研究動能大小、重力勢能大小的影響因素．