Question

【題目】據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)發(fā)生的車禍中有超過(guò)半數(shù)是超速、超載引起的。各地加大了道路交通安全監(jiān)控管理力度，將“區(qū)間超速”作為判斷是否超速的依據(jù)之一。所謂的“區(qū)間超速”，就是測(cè)算出汽車在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過(guò)了該路段的最高限速即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A 、B相距18 km，全程限速40 km，由“電子眼”抓拍到裝有沙子的某型號(hào)貨車通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)A 、B的速度分別為30 km/h 和40 km/h，通過(guò)A 、B兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間為20 min.問(wèn)：

（1）按“區(qū)間測(cè)速”標(biāo)準(zhǔn)判斷該貨車在AB段行駛是否超速？

（2）按照規(guī)定，載貨車車輪對(duì)地面的壓強(qiáng)超過(guò)7×10 5 Pa 即被判為超載。該型號(hào)貨車部分參數(shù)如表所示。按照表中參數(shù)計(jì)算，該貨車在不超載的情況下，在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)最多能裝多少噸沙子？（g = 10 N / kg）

（3）該貨車在某路段平直公路上運(yùn)動(dòng)60 s的速度 ---- 時(shí)間圖像如圖所示，這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒柴油0.2 kg，已知發(fā)動(dòng)機(jī)的效率 η= 40%，柴油的熱值為q = 4.5×107 J/kg，該貨車在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到的阻力為多大？

Answer 1

【答案】（1）超速 （2）16t (3) 6000N

【解析】（1）已知s=18km， ，
該貨車在AB段行駛速度： ，
因?yàn)槿滔匏?0km/h，54km/h＞40km/h，所以該貨車在AB段行駛超速；
（2）由可得，車輪對(duì)路面的最大壓力：
F=pS=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N，
水平面上物體的壓力和自身的重力相等F=G總，
沙子的重力：G沙=G總-G車=2.1×105N-5×104N=1.6×105N，
則沙子的質(zhì)量： ；
（3）由“該貨車在某路段平直公路上運(yùn)動(dòng)60s的速度-時(shí)間圖象”可知，貨車在這段時(shí)間內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度v′=10m/s，
由可得，這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程：s′=v′t′=10m/s×60s=600m，
完全燃燒柴油放出的熱量：Q=m汽油q=0.2kg×4.5×107J/kg=9×106J，
由可得牽引力所做的功：W=ηQ=40%×9×106J=3.6×106J，
由W=F′s′可得牽引力： ，
因?yàn)閯蛩傩旭�，則在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到的阻力f=F′=6000N．
答：（1）按“區(qū)間測(cè)速”標(biāo)準(zhǔn)判斷該貨車在AB段行駛超速；
（2）在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)最多能裝沙子的質(zhì)量為16t；
（3）貨車在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到的阻力為6000N．