Question

汽車作為一種交通工具在國內(nèi)已普及。專家提示：汽車輪胎內(nèi)的氣壓(胎壓)會影響剎車距離。為確保安全，需經(jīng)常檢查胎壓，某汽車技術(shù)員為了研究胎壓對剎車距離的影響，用同一汽車在晴天和雨天環(huán)境下，在車速為60千米/時剎車，測試結(jié)果如下圖所示：

(1)汽車質(zhì)量為1500千克，有4個輪胎，停在水平地面上時，每個輪胎與地面的接觸面積為0.025米²。請計(jì)算此時汽車對地面的壓強(qiáng)；( g取10牛/千克）

(2)根據(jù)測試結(jié)果，可以得出在兩種環(huán)境下胎壓對剎車距離的影響是_______；

(3）胎壓對剎車距離的影響主要是胎壓不同導(dǎo)致地面對輪胎的阻力不同。該技術(shù)員在雨天環(huán)境下，對標(biāo)準(zhǔn)胎壓的汽車進(jìn)行測試時，若在剎車過程中汽車受到地面的平均阻力為3000牛，試計(jì)算在剎車過程中，汽車克服地面阻力做功多少焦？

 

Answer 1

【答案】

 (1）1.5×10⁵Pa

(2）在車速為60km/h剎車時，晴天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較大，胎壓較低時，會增大剎車距離。

(3）1.8×10⁵J。

【解析】（1）欲計(jì)算壓強(qiáng)，就要知道壓力和受力面積，由于汽車的質(zhì)量已知，可求重力，得出對水平地面的壓力，再除受力面積即可得出壓強(qiáng)來，注意汽車有四個輪子，其受力面積是單個輪子面積的四倍；（2）通過觀察圖像可以看出晴天標(biāo)準(zhǔn)胎壓與低胎壓對剎車距離的影響較小，雨天則較大；（3）由圖像可知雨天標(biāo)準(zhǔn)胎壓的剎車距離為60m，再乘以阻力的大小，就是汽車克服地面阻力做功。

(1）由于汽車對地面的壓力F ="G" ="mg" ="1500kg×10N/kg" = 1.5×10⁴N；

故汽車對地面的壓強(qiáng)p== 1.5×10⁵Pa

(2）在車速為60km/h剎車時，晴天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較大，胎壓較低時，會增大剎車距離。

(3）在表中查得雨天環(huán)境中，標(biāo)準(zhǔn)胎壓下剎車距離為60 m，

故W =" Fs" =" 3000N×" 60m= 1.8×10⁵J。

考點(diǎn)：壓強(qiáng)的簡單計(jì)算，通過圖像獲取信息的能力。