Question

20．超限超載運輸被稱為頭號“公路殺手”和“事故元兇”，不僅對公路造成損害，引發(fā)道路交通事故，因此整治超載刻不容緩．載貨車輛對地面的壓強應控制在7×10⁵Pa以內，有一輛自重2000kg的6輪汽車，該車在某次實際營運中裝貨10t，每個車輪與地面的接觸面積為0.02m²．
（1）汽車自身的受到重力是多少？
（2）該車在這次運輸中靜止在水平公路上時，對路面的壓強是多少？是否超過行業(yè)標準？
（3）請用物理知識解釋，公安交通管理部門要求駕駛員，在駕車行駛過程要必須系安全帶．

Answer 1

分析 （1）知道貨車自身質量，利用G=mg求貨車自身的重力；
（2）知道汽車所裝貨的質量，利用G=mg求其重力，車對路面的壓力等于車和貨的總重，求出受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求車對路面的壓強，和行業(yè)標準比較得出答案；
（3）一切物體都具有慣性，汽車剎車時，如果沒有安全帶的保護，駕駛員會因為自身慣性向前運動而發(fā)生事故．

解答 解：（1）汽車自身的重力：G_車=m_車g=2000kg×10N/kg=2×10⁴N；
（2）汽車所裝貨的重力：G_貨=m_貨g=10×1000kg×10N/kg=1×10⁵N，
車對路面的壓力：F=G_總=G_車+G_貨=2×10⁴N+1×10⁵N=1.2×10⁵N，
受力面積：S=6×0.02m²=0.12m²，
車對路面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}N}{0.12{m}^{2}}$=1×10⁶Pa，
因為1×10⁶Pa＞P_最大=7×10⁵Pa，
所以該貨車超過了行業(yè)標準；
（3）駕駛員原來和車一起向前運動，緊急剎車時，車由運動突然變?yōu)殪o止，而駕駛員由于慣性繼續(xù)向前運動，容易撞到擋風玻璃發(fā)生傷害，所以駕駛員在駕車行駛過程要必須系安全帶．
答：（1）汽車自身的受到重力是2×10⁴N；
（2）該車在這次運輸中靜止在水平公路上時，對路面的壓強是1×10⁶Pa，超過行業(yè)標準；
（3）駕駛員原來和車一起向前運動，緊急剎車時，車由運動突然變?yōu)殪o止，而駕駛員由于慣性繼續(xù)向前運動，容易撞到擋風玻璃發(fā)生傷害，所以駕駛員在駕車行駛過程要必須系安全帶．

點評 本題考查了重力的計算、壓強的計算以及生活中的慣性現(xiàn)象，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．