Question

14．昔日高档小轿车，今朝进入百姓家．下表是小明家四轮轿车的部分数据：

轿车的基本参数		氙气大灯的技术参数
车身质量（千克）	1900	额定电压（伏）	12
长/宽/高（毫米）	5175/1899/1480	耗电功率（瓦）	35
油耗（升/百千米）	7.4	电瓶的技术参数
最大输出功率（千瓦）	150	电压（伏）	12
最高时速（千米/小时）	210	充电时间（小时）	20
轮胎宽度（毫米）	200	客量（安•小时）	50

（1）当该轿车正在平直的公路上匀速行驶．下列关于此车的说法中错误的是：D
A．在水平方向上受到动力和阻力的作用，动力等于阻力
B．驱动轮受到的地面对它的摩擦力充当了轿车前进的动力
C．在竖直方向上受重力、支持力和空气对它的升力，三力平衡
D．轿车对地面的压强计算：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$
（2）如图所示，现代汽车除了前、后排座位都有安全带外，还安装有安全气囊系统，这主要是为了减轻下列哪种情况出现时，可能对人身造成的伤害：D
A．汽车速度太慢     B．汽车转弯  C．汽车突然启动      D．汽车受到严重撞击
（3）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S₁闭合，若未系安全带（安全带控制开关S₂断开）仪表盘上的指示灯将亮起，当系上安全带时，安全带控制开关S₂闭合，指示灯熄灭．下列电路图设计最合理的是：B

（4）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向）．则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g取l0牛/千克）？

Answer 1

分析 （1）根据力的平衡、摩擦力及压强的知识进行分析；
（2）气囊的作用是急刹车时对司机和乘客起一个保护作用．由于任何物体都有保持原来运动状态的性质，利用任何物体都具有惯性以及安全气囊位置进行分析；
（3）由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S₁可控制灯，当开关S₂闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S₁短路了；
（4）根据表中轿车的质量，求出其重力，即为其对地面的压力，再根据压强公式p=$\frac{F}{S}$求出轿车对地面的压强．

解答 解：（1）A、轿车在平直的公路上匀速行驶，在水平方向上受到的动力和阻力是一对平衡力，动力等于阻力，A正确；
B．驱动轮下面相对于地面向后转动，受到的地面对它的向前的摩擦力，摩擦力充当了轿车前进的动力，B正确；
C．在竖直方向上，汽车受重力、支持力和空气对它的升力，三力平衡，C正确；
D．由题意知，由于轿车在竖直方向受空气对它的升力作用，所以F与G不相等，轿车对地面的压强计算：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$是错误的，故D错误．
（2）汽车急刹车、急剧减速或前端发生严重撞击时，人由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动，就会撞在前面较硬的物体上，对人身造成伤害．装有安全气囊系统的汽车，安全气囊在此时自动充气弹出，增大了受力面积，从而减小了对人的压强，避免造成人体伤害，D正确．
（3）A、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，不符合题意；
B、指示灯与S₁串联，与S₂并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，符合题意；
C、指示灯与S₁串联，与S₂并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，不符合题意；
D、两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，不符合题意；
（4）轿车与地面的接触面积为4个轮胎的接地面积，即：s=4×0.2m×0.05m=0.04m²；
轿车对地面的压力等于其重力，即：F=G=mg=1900kg×10N/kg=19000N；
则对地面的压强为：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{19000N}{0.04{m}^{2}}$=4.75×10⁵Pa．
故答案为：（1）D；（2）D；（3）B；（4）4.75×10⁵Pa．

点评 本题综合考查了力和运动的关系，压强的计算、二力平衡条件的应用、惯性知识的应用及电路故障的分析，考查全面，综合性强．