Question

汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進了社會經濟的發展．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

 

；
（2）據報道因車輛超載損壞公路，每年給我國造成的經濟損失高達300億元．國家規定，載重車輛的輪胎，對地面的壓強應控制在7×10⁵Pa以內．有一輛重2×10⁴N的6輪汽車，如果每個車輪與路面的接觸面積為200cm²，請你計算該汽車允許裝載的貨物的最大質量是多少？（g取10N/kg）
（3）一天，李明乘坐爸爸的汽車到曲阜游玩，從公路交通牌上看到，汽車在一段平直的路段上行駛了5km，汽車速度計的指針一直停在如圖所示的位置，爸爸告訴他：汽車在這段時間的功率大約是50kW．請計算汽車在這段時間內做的功和汽車的牽引力．
（4）雖然汽車在現代社會中有很多重要作用，但也造成了一些不利的影響，如能源消耗、大氣污染、噪聲污染、交通事故等等．請你結合物理知識，就如何減小汽車的某項不利影響，提出一條合理化建議：

 

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Answer 1

分析：（1）載重汽車有較多的輪子是從壓強上分析，輪子上有花紋是才最大摩擦考慮．
（2）根據壓強和受力面積計算壓力，汽車在水平地面上，對地面的壓力等于車重和貨重，有貨重求質量．
（3）由速度和路程求時間．
（4）由功率和時間求做功多少．由做功多少和路程計算牽引力．
（5）會進行單位換算：11cm²=10^-4m²，1m/s=3.6km/h．
（6）汽車給人們帶來方便的同時，也帶來很多污染，大氣污染、噪聲污染等等．汽車也帶來交通事故等危害．

解答：解：（1）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．
故答案為：減小壓強，增大摩擦．

（2）地面能承受的最大壓力：F=PS=7×10⁵Pa×200×10^-4m²×6=84000N
因為F=G_貨+G_車則G_貨=F-G_車=84000N-20000N=64000N
裝載的貨物的最大質量為：m=

G貨

g

=

64000N

10N/kg

=6400kg=6.4t
答：該汽車允許裝載的貨物的最大質量是6.4t．

（3）汽車行駛的速度為90km/h=25m/s，
汽車行駛5km所用的時間為：t=

s

v

=

5000m

25m/s

=200s，
汽車行駛5km所做的功為：W=Pt=50000W×200s=10⁷J
汽車的牽引力：F=

W

S

=

107J

5000m

=2000N
答：汽車在這段時間內做的功為10⁷J和汽車的牽引力為2000N．

（4）改進車輛性能，提高熱機效率，提高尾氣排放的質量；研制新型能源汽車，如太陽能汽車；居民區內禁止鳴笛；機動車道與人行道、非機動車道分離；不超速不超載；開車系好安全帶等等．
故答：居民區禁止鳴笛（答案不唯一）．

點評：（1）掌握壓強和摩擦力大小的影響因素．
（2）掌握增大和減小壓強、摩擦力的方法．
（3）根據P=

F

S

、G=mg、v=

s

t

、W=FS 進行計算．
（4）會進行面積、體積、速度、質量的單位換算．
（5）正確看待汽車的優點和缺點．