Question

汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）载重汽车都安装了较多的车轮，且轮胎上有凸凹不平的花纹，其目的是______；
（2）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内．有一辆重2×10⁴N的6轮汽车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm²，请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少？（g取10N/kg）
（3）一天，李明乘坐爸爸的汽车到曲阜游玩，从公路交通牌上看到，汽车在一段平直的路段上行驶了5km，汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置，爸爸告诉他：汽车在这段时间的功率大约是50kW．请计算汽车在这段时间内做的功和汽车的牵引力．
（4）虽然汽车在现代社会中有很多重要作用，但也造成了一些不利的影响，如能源消耗、大气污染、噪声污染、交通事故等等．请你结合物理知识，就如何减小汽车的某项不利影响，提出一条合理化建议：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）载重汽车有较多的轮子是从压强上分析，轮子上有花纹是才最大摩擦考虑．
（2）根据压强和受力面积计算压力，汽车在水平地面上，对地面的压力等于车重和货重，有货重求质量．
（3）由速度和路程求时间．
（4）由功率和时间求做功多少．由做功多少和路程计算牵引力．
（5）会进行单位换算：11cm²=10^-4m²，1m/s=3.6km/h．
（6）汽车给人们带来方便的同时，也带来很多污染，大气污染、噪声污染等等．汽车也带来交通事故等危害．
解答：解：（1）载重汽车都安装了较多的车轮，是在压力一定时，增大受力面积减小压强；轮胎上有凸凹不平的花纹，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力．
故答案为：减小压强，增大摩擦．

（2）地面能承受的最大压力：F=PS=7×10⁵Pa×200×10^-4m²×6=84000N
因为F=G_货+G_车则G_货=F-G_车=84000N-20000N=64000N
装载的货物的最大质量为：m===6400kg=6.4t
答：该汽车允许装载的货物的最大质量是6.4t．

（3）汽车行驶的速度为90km/h=25m/s，
汽车行驶5km所用的时间为：t===200s，
汽车行驶5km所做的功为：W=Pt=50000W×200s=10⁷J
汽车的牵引力：F===2000N
答：汽车在这段时间内做的功为10⁷J和汽车的牵引力为2000N．

（4）改进车辆性能，提高热机效率，提高尾气排放的质量；研制新型能源汽车，如太阳能汽车；居民区内禁止呜笛；机动车道与人行道、非机动车道分离；不超速不超载；开车系好安全带等等．
故答：居民区禁止鸣笛（答案不唯一）．
点评：（1）掌握压强和摩擦力大小的影响因素．
（2）掌握增大和减小压强、摩擦力的方法．
（3）根据、G=mg、、W=FS 进行计算．
（4）会进行面积、体积、速度、质量的单位换算．
（5）正确看待汽车的优点和缺点．