Question

18．一輛汽車駛過夾河大橋時(shí)，交警示意停車．該車司機(jī)反應(yīng)時(shí)間是0.5s，反應(yīng)距離為12.5m，停車后查得空車體質(zhì)量為4t，稱得該車的總質(zhì)量為10t，車輪與地面的總接觸面積為0.1㎡．按照規(guī)定，該路段限速80km/h，對(duì)路面的壓強(qiáng)不得超過7×10⁵Pa，g=10N/kg．利用上述數(shù)據(jù)：
（1）計(jì)算汽車駛過夾河大橋時(shí)汽車的速度和汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）分析交警示意汽車停車的原因可能是什么．
（3）運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)說明汽車超載的危害有哪些．

Answer 1

分析 （1）（2）車輛行駛時(shí)，交警要重點(diǎn)檢查的問題主要有兩個(gè)：
一是有沒有超載（即車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)是否超過允許的最大值）；
二是有沒有超速（即車輛行駛的速度是否超過允許的最大值）．
因此，求解本題時(shí)，首先求出汽車對(duì)地面的壓力，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)，與限制的壓強(qiáng)相比較看是否超載；
然后利用反應(yīng)距離和反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$可求汽車的速度，與限制的速度相比較看是否超速．
（3）可從慣性，壓強(qiáng)兩個(gè)方面分析．

解答 解：（1）①汽車的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{12.5m}{0.5s}$=25m/s；
②汽車對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=10×10³kg×10N/kg=1×10⁵N，
汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{5}N}{0.1{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）v_限=80km/h=80×$\frac{1}{3.6}$m/s≈22m/s，
由（1）的計(jì)算可知，汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=1×10⁶Pa＞7×10⁵Pa．
汽車的速度：v=25m/s＞22m/s；
所以，交警示意汽車停車的原因是既超速又超載；
（3）超載造成的危害很多，如：巨大的壓強(qiáng)易使路面變形，從而大大縮短公路的使用壽命，超載汽車質(zhì)量過大，慣性就越大，不易操縱，容易發(fā)生交通事故等．
答：（1）汽車駛過夾河大橋時(shí)汽車的速度為25m/s；汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×10⁶Pa．
（2）交警示意汽車停車的原因是既超速又超載．
（3）汽車超載的危害有：過大的壓強(qiáng)損壞路面；質(zhì)量過大，車的慣性大，不好操縱，易出交通事故．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算、重力的計(jì)算、慣性等，在解答過程中一要注意壓力和受力面積的對(duì)應(yīng)性；二要注意統(tǒng)一使用國際單位制單位．該題考查學(xué)生綜合分析問題的能力．有一定的難度．本題還告訴我們汽車行駛的時(shí)候一定不能超速和超載．