Question

8．汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展．汽車應用了許多物理知識．請你運用所學的物理知識解答下列問題：
（1）載重汽車都安裝了較多的車輪，且輪胎上有凸凹不平的花紋，其目的是減小壓強、增大摩擦力；
（2）據(jù)報道因車輛超載損壞公路，對地面的壓強應控制在7×10⁵Pa以內．有一輛重2.4×10⁴N的6輪汽車，如果每個車輪與路面的接觸面積為200cm²，請你計算：①該汽車對地面的壓強是多少？
②該汽車允許裝載的貨物的最大質量是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）增大受力面積可以減小壓強，花紋可以接觸面的粗糙程度，由此分析解答；
（2）①汽車在水平地面上，對地面的壓力等于車重，由壓強公式計算汽車對地面的壓強；
②根據(jù)壓強和受力面積計算最大壓力，根據(jù)貨重求其質量即可．

解答 解：
（1）輪載重汽車都安裝了較多的車輪，是在壓力一定時，增大受力面積減小壓強；
輪胎上有凸凹不平的花紋，在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力；
（2）①汽車在水平地面上，對地面的壓力等于車重，
壓強公式可得汽車對地面壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{m}_{貨車}g}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{6×200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
②由p=$\frac{F}{S}$，可得汽車滿載時對地面的壓力：
F_最大=p_最大S=7×10⁵Pa×2×10^-2m²×6=8.4×10⁴N；
汽車在水平路面上時F_最大=G_貨+G_車，
所以能載貨物重力：
G_貨=F_最大-G_車=8.4×10⁴N-2.4×10⁴N=6×10⁴N，
由G=mg可得，裝載的貨物的最大質量為：
m=$\frac{{G}_{貨}}{g}$=$\frac{60000N}{10N/kg}$=6000kg=6t．
答：（1）減小壓強、增大摩擦力；
（2）①汽車對地面的壓強是2×10⁵Pa；
②該汽車允許裝載的貨物的最大質量是6t．

點評 本題考查壓強公式的應用和質量的計算，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于自身的重力，解決此類生活中的實際問題，要結合相關的物理知識進行分析解答．