Question

10．近年來(lái)，西安“拉土車(chē)”為降低運(yùn)營(yíng)成本，肆意超速、超載造成路面損壞，交通事故頻發(fā)．引起政府管理部門(mén)的高度重視，為維護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，12月27日，西安市進(jìn)行拉土車(chē)專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)．
（1）超載不僅不造成路面損壞，海容易引起交通事故，所以我國(guó)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行限載．采取這一措施的 理由是受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)越大
（2）為保證交通安全，交管部門(mén)規(guī)定“拉土車(chē)”在市區(qū)行駛的速度不得超過(guò)36km/h，相當(dāng)于10m/s，“拉土車(chē)”行駛3000m至少需要0.083h
（3）圖中10輪“拉土車(chē)”裝載渣土后總質(zhì)量為24t，交通道路法規(guī)定車(chē)輛對(duì)地面的壓強(qiáng)不超過(guò)7×10⁵Pa，假設(shè)每只輪胎與地面的接觸面積為0.02m²，則該車(chē)裝載渣土后是否超載？
（4）如果“拉土車(chē)”的功率為150kw，以正常的速度勻速行駛，汽車(chē)受到的摩擦力是多大？

Answer 1

分析 （1）由p=$\frac{F}{S}$可知，受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)越大；
（2）1m/s=3.6km/h；根據(jù)速度的變形公式求出行駛3000m所用的時(shí)間；
（3）“拉土車(chē)”對(duì)路面的壓力等于總重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，車(chē)與地面的接觸面積等于10個(gè)車(chē)輪與地面的接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)路面的壓強(qiáng)，然后與地面承受的最大壓強(qiáng)相比較即可判斷是否超載；
（4）由P=Fv即可求出汽車(chē)的牽引力，然后根據(jù)汽車(chē)勻速行駛時(shí)，牽引力和阻力為一對(duì)平衡力即可求出汽車(chē)受到摩擦力的大�。�

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可知，受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)越大，因此超載容易造成路面損壞．
（2）36km/h=$\frac{36}{3.6}$m/s=10m/s；
由v=$\frac{s}{t}$可得，“拉土車(chē)”行駛3000m至少需要的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3000m}{10m/s}$=300s≈0.083h；
（3）這輛“拉土車(chē)”的總重力：
G=mg=24×10³kg×10N/kg=2.4×10⁵N；
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}N}{10×0.02{m}^{2}}$=1.2×10⁶Pa；
因?yàn)?.2×10⁶Pa＞7×10⁵Pa，因此該車(chē)裝載渣土后超載；
（4）由P=Fv可知，汽車(chē)以正常的速度勻速行駛時(shí)，汽車(chē)受到的牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{150×1000W}{10m/s}$=1.5×10⁴N；
因?yàn)槠��?chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此汽車(chē)受到的摩擦力是1.5×10⁴N．
答：（1）受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)越大；
（2）10；0.083；
（3）該車(chē)裝載渣土后超載；
（4）汽車(chē)受到的摩擦力為1.5×10⁴N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式以及功率計(jì)算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．