Question

（2011?南京一模）近年來(lái)，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(zhǎng)公路的使用年限．某科技小組對(duì)超載超速所引起的影響與危害進(jìn)行了探究．
課題一：從壓強(qiáng)角度分析超載對(duì)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(gè)輪胎，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積約為O.04m²，則該車滿載時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為多少？（g=10N/kg）
（2）請(qǐng)從物理學(xué)角度分析，超載為什么會(huì)縮短公路的使用年限？
課題二：關(guān)于超載危害交通安全的研究
（3）為什么要嚴(yán)禁超載？某課題組利用斜面、小球和木塊進(jìn)行研究．讓質(zhì)量不同的小球分別從同一高度靜止開(kāi)始滑下（如右圖所示），小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度相等．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用學(xué)過(guò)的科學(xué)知識(shí)解釋超載存在的安全隱患．
課題三：關(guān)于超速危害交通安全的研究
（4）請(qǐng)你仿照“超載危害交通安全”的研究方法，寫(xiě)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(shí)際裝載貨物的質(zhì)量可求出汽車和貨物的總重力，此時(shí)壓力等于汽車和貨物的總重力；再根據(jù)每個(gè)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(duì)路面的壓強(qiáng)；
（2）可從慣性，壓強(qiáng)兩個(gè)方面分析．
（3）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（4）動(dòng)能的大小用小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來(lái)反映，這種方法是轉(zhuǎn)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(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為3.75×10⁵Pa．
（2）超載造成的危害很多，如，巨大的壓強(qiáng)易使路面變形，從而大大縮短公路的使用壽命，超載汽車質(zhì)量過(guò)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(huì)對(duì)路面的壓強(qiáng)變大，超過(guò)路面承受能力．
（3）兩次實(shí)驗(yàn)小球的高度相同，但小球的質(zhì)量不同，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離不同，質(zhì)量越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大．
所以說(shuō)超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量大，導(dǎo)致動(dòng)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(kāi)始滑下，比較小球推木塊的距離．推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離不同，速度越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大．

點(diǎn)評(píng)：（1）掌握壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；
（2）掌握用轉(zhuǎn)換法和控制變量法研究動(dòng)能大小、重力勢(shì)能大小的影響因素．