Question

汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源。為了加強(qiáng)監(jiān)控，各地均設(shè)置超載監(jiān)測(cè)站。如圖所示，已知某汽車的自重為2噸，其載重量為10噸。現(xiàn)讓該汽車前輪開(kāi)上電子地磅秤，其讀數(shù)為5噸，后輪開(kāi)上電子地磅秤讀數(shù)為6噸，且前后輪與地面的接觸面積相等。問(wèn)：

（1）該汽車的前后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是否相同？為什么？

（2）該汽車是否超載，通過(guò)分析計(jì)算說(shuō)明理由。

 

Answer 1

（1）前輪對(duì)地面的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng) 前后輪對(duì)地面的受力面積相同，前輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力 （2）不超載

【解析】

試題分析：汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)可以利用來(lái)判斷，前后輪與地面的接觸面積相等，但前輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力，前輪對(duì)地面的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)。汽車在水平地面上行駛，其豎直方向受到的重力地面、地面對(duì)前輪支持力與地面對(duì)后輪的支持力，豎直方向處于平衡狀態(tài)，即重力等于兩個(gè)支持力之和。F支=（5000kg+6000kg）×10N/kg=110000N，汽車最大總重力為G總=（2000kg+10000kg）10N/kg=120000N，地面的支持力小于汽車最大總重力，所以不超載。本題也可以把汽車當(dāng)作是一個(gè)杠桿，以汽車前輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖甲，根據(jù)杠桿平衡條件得：F后L=G L1

以汽車后輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖乙，根據(jù)杠桿平衡條件得：F前L=G L2

解得：G=F前+F后 =（5000kg+6000kg）×10N/kg<（2000kg+10000kg）× 10N/kg

所以，該汽車不超載。

 

考點(diǎn)：壓強(qiáng)、平衡力的應(yīng)用