Question

9．某型号载重汽车的自身质量5t，该车前后共有10个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积约为0.04m²．（g=10N/kg）
（1）按照我国道路交通标准，载重车辆的轮胎对地面的压强不得超过7×10⁵Pa，则该车最多可以装运重物多少t？（设轮胎与地面的接触面积不变）
（2）假设汽车超载10t，则对水平路面增加了多少压强？
（3）若汽车以54km/h的速度匀速行驶，所受阻力为5000N．求汽车在1min内克服阻力做功是多少？
（4）请你运用所学物理知识，说明为什么要治理超载？（除压强知识外写出一条即可）

Answer 1

分析 （1）如果要求该车运行时不超过道路交通标准，可以根据压强公式求出地面所承受的压力，再利用重力公式求车货总质量，进而求出这辆汽车最多装多少吨货；
（2）根据压强公式计算超载对水平路面增加的压强；
（3）已知汽车行驶的速度，根据s=vt求出1min行驶的距离，再根据W=fs求出克服阻力做的功；
（4）可以从惯性、稳度等知识点去分析解答．

解答 解：
（1）汽车对地面的最大压力：F_最大=pS=7×10⁵Pa×0.04m²×10=2.8×10⁵N，
汽车与货最大总重：G_最大=F_最大=2.8×10⁵N，
汽车与货最大总质量：m_最大=$\frac{{G}_{最大}}{g}$=$\frac{2.8×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=2.8×10⁴kg=28t，
这辆汽车最多装货的质量：m=m_最大-m_车=28t-5t=23t；
（2）汽车超载10t，对水平路面增加的压力：
△F=10×10³×10N/kg=10⁵N，
所以对水平路面增加的压强：
△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{1{0}^{5}N}{0.04{m}^{2}×10}$=2.5×10⁵Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$可知，汽车1min行驶的距离：s=vt=54km/h×$\frac{1}{60}$h=0.9km=900m，
汽车在1min内克服阻力做功：W=fs=5000N×900m=4.5×10⁶J；
（4）超载后使车的惯性增大，不易急刹车，易造成交通事故；
超载可能造成车辆超高超宽，重心不稳易翻车、穿不过桥洞等．
答：（1）该车最多可以装运重物23t；
（2）假设汽车超载10t，则对水平路面增加的压强为2.5×10⁵Pa；
（3）汽车在1min内克服阻力做功是4.5×10⁶J；
（4）超载后使车的惯性增大，不易急刹车，易造成交通事故．

点评 本题考查了压力、重力、压强、路程、功的计算以及不允许超载的原因等，综合考查了学生分析实际问题的能力，有一定的难度．