Question

汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内．有一辆重2×10⁴N的汽车，如果车轮与路面的总接触面积为0.12m²，请你计算该汽车最多允许装载的货物是多重？
（2）一天，李明乘坐爸爸的汽车到南京游玩，在高速公路上经过如图所示的标志牌时，汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置，同时爸爸告诉他：汽车在这段时间的功率大约是50kW．请计算汽车从标志牌处到达南京做的功．
（3）虽然汽车在现代社会中有很多重要作用，但也造成了一些不利的影响，如能源消耗、大气、噪声污染、交通事故等等．请你结合物理知识，就如何减小汽车的某项不利影响，提出一条合理化建议．

Answer 1

解：（1）地面能承受的最大压力：F=PS=7×10⁵Pa×0.12m²=8.4×10⁴N，
∵F=G_货+G_车
∴装载的货物的最大重力：G_货=F-G_车=8.4×10⁴N-2×10⁴N=6.4×10⁴N；
答：该汽车最多允许装载货物的重力为6.4×10⁴N．
（2）由图可知，汽车从标志牌处到田心行驶距离：s=45km，
由图可知，汽车行驶的速度为：v=90km/h，
汽车所用的时间为：t===0.5h，
汽车所做的功为：W=Pt=50×10³W×0.5×3600s=9×10⁷J．
答：汽车从标志牌处到达南京做的功为9×10⁷J．
（3）改进车辆性能，提高热机效率，提高尾气排放的质量；研制新型能源汽车，如太阳能汽车；居民区内禁止鸣笛；机动车道与人行道、非机动车道分离等．（合理即可）
分析：（1）水平地面上物体对地面的压力和重力相等；根据F=Ps求出地面能承受的最大压力，最大压力和车本身的重力之差即为装载的货物的最大重力；
（2）由标志牌可知汽车行驶的距离，由速度仪可知车行驶的速度，根据速度公式求出行驶的时间根据W=Pt求出汽车所做的功；
（3）汽车给人们带来方便的同时，也带来很多污染，大气污染、噪声污染等等．汽车也带来交通事故等危害．
点评：本题考查了压力、速度、时间、功的计算，以及正确的看待汽车的优点和缺点；关键是熟练应用相关的公式和对生活中路标、表含义的理解．