Question

1．按照規(guī)定，我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應(yīng)控制在7×10⁵Pa以內(nèi)．某型號貨車部分參數(shù)如表所示，司機師傅在執(zhí)行一次運輸任務(wù)時，開著裝滿沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛8km，所用時間是6min，該路段限速60km/h（取g=10N/kg，ρ_沙=2.5×10³kg/m³）．

自重	6×104N
車輪個數(shù)	12
每個輪胎觸底面積	3×10-2m2
車廂容積	12m3

（1）車廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量是多少？
（2）貨車的速度為多少km/h？
（3）貨車輪胎對地面的壓強是多少？
（4）根據(jù)以上計算，請指出該車存在的一條違規(guī)行為并說出其危害．

Answer 1

分析 （1）車廂內(nèi)裝滿沙子的體積和車廂容積相等，根據(jù)密度公式求出車廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量；
（2）知道貨車勻速行駛的路程和所用時間，根據(jù)速度公式求出貨車的速度；
（3）根據(jù)G=mg求出沙子的重力，然后加上車的重力即為車輪對路面的壓力，利用壓強公式求出貨車輪胎對地面的壓強；
（4）比較貨車輪胎對地面的壓強和載貨車輛的輪胎對地面的控制壓強（比較火車行駛的速度和該路段的限速）即可該車存在的違規(guī)行為，進一步得出危害．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，車廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量：
m=ρV=2.5×10³kg/m³×12m³=3×10⁴kg；
（2）貨車的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{8km}{\frac{6}{60}h}$=80km/h；
（3）沙子的重力：G=mg=3×10⁴kg×10N/kg=3×10⁵N，
車輪對路面的壓力：F=G_總=G_沙+G_車=3×10⁵N+6×10⁴N=3.6×10⁵N，
車輪對路面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}N}{3×1{0}^{-2}{m}^{2}×12}$=1×10⁶Pa；
（4）因p＞p_控（或v＞v_限），
所以，貨車違規(guī)行為是超載（或超速）；
危害：超載易壓壞路面、縮短汽車使用壽命、汽車難以制動易發(fā)生交通事故等（超速易發(fā)生交通事故、汽車剎車距離變長、影響操作穩(wěn)定性等）．
答：（1）車廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量是3×10⁴kg；
（2）貨車的速度為80km/h；
（3）貨車輪胎對地面的壓強是1×10⁶Pa；
（4）答案合理即可，違規(guī)行為：超載（或超速）；
危害：超載易壓壞路面（或縮短汽車使用壽命、汽車難以制動易發(fā)生交通事故等）；
超速易發(fā)生交通事故（或汽車剎車距離變長、影響操作穩(wěn)定性等）．

點評 本題考查了密度公式、速度公式、重力公式、壓強公式的應(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，同時要求我們注意生活中超速或超載的危害．