Question

有一辆总质量为1.2t的上海桑塔纳牌轿车在我县二桥上行驶，
（1）它在桥的一端看见如图所示的标志牌时，速度已达20m/s，并仍以此速度在向前开行，这辆车是否违反了交通法规，为什么？
（2）如果这辆轿车以15m/s的速度匀速行驶，从桥的一端到另一端需要多少s？
（3）这辆轿车仍然以15m/s的速度在二桥上匀速直线行驶，此时受到的阻力为重力的0.02倍，请你算出这辆轿车的牵引力是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：由标志牌可知，该桥长600m，最大时速不能超过60km/h．
（1）进行单位换算，比较20m/s和60km/h的大小，判断这辆车是否违反了交通法规；
（2）已知速度和桥长，根据t=计算过桥所用的时间；
（3）根据重力（G=mg）和受到的阻力为重力的0.02倍计算出受到的阻力，根据二力平衡的条件分析牵引力的大小．
解答：解：（1）∵此时轿车的速度：
v=20m/s=20×3.6km/h=72km/h＞60km/h，
∴该轿车属于超速行驶，违反了交通法规；
（2）∵v=，
∴从桥的一端到另一端需要的时间为：t===40s；
（3）∵G=mg
∴汽车受到的重力为：G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
∴汽车受到的阻力f=0.02G=0.02×1.2×10⁴N=240N
汽车在水平方向受牵引力F、阻力f作用，汽车做匀速直线运动，
处于平衡状态，由平衡条件得：f=F=240N．
答：（1）因为72km/h＞60km/h，所以该轿车属于超速行驶，违反了交通法规；
（2）如果这辆轿车以15m/s的速度匀速行驶，从桥的一端到另一端需要40s；
（3）这辆轿车的牵引力是240N．
点评：本题考查了学生对速度单位换算、速度公式、二力平衡条件的掌握和运用，能从交通标志牌上得出相关信息是本题的关键．