Question

9．图甲所示是最新一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时使用雷达传感器、激光测距器和视频摄像头来了解周围的交通状况．

（1）汽车自动驾驶时使用的视频摄像头，它的工作原理与照相机相同．（填“照相机”“电影放映机”或“放大镜”）
（2）雷达传感器、激光测距器都是利用电磁波来工作，光是电磁波，它在真空中传播速度是3×10⁸米/秒．合1.08×10⁹千米/小时．
（3）小学科学中学过杠杆的知识，图乙显示了汽车安全带的工作原理，其中质量较大的摆锤和T形硬干就组成了一个可以绕固定转轴转动的杠杆．根据汽车内设置安全带的目的和图中的结构，下列各种说法中错误的是B．
A．汽车静止不动时能顺利拉动安全带
B．汽车水平匀速运动时能顺利拉动安全带
C．当汽车突然向前加速时安全带会被锁上而不能拉动
D．当汽车突然紧急刹车时安全带会被锁上而不能拉动
（4）若图示的这辆汽车质量为1吨，每个轮胎与地面接触面积为40厘米²，则它不载人时对地面的压强是多少？请通过列式计算．（取g=10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；
（2）1m/s=3.6km/h；
（3）汽车刹车时，如果没有安全带的保护，驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故，所以要让安全带起到保护人体的作用，防止惯性带来的伤害；
（4）已知汽车质量可求得其重力，此时对地面的压力等于其重力，已知每个轮胎与地面接触面积，利用压强公式计算．

解答 解：（1）摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立缩小的实像；
（2）因为1m/s=3.6km/h；所以3×10⁸m/s=3×10⁸×3.6km/h=1.08×10⁹km/h．
（3）AB、安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，起到缓冲保护作用，故汽车静止不动时能顺利拉动安全带，水平匀速运动时不能顺利拉动安全带，故A正确，B错误；
CD、为了起到安全作用，汽车突然向前加速或紧急刹车时，安全带会被锁上而不能拉动，故CD正确；
故选B；
（4）汽车的重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×10⁴，
对地面的压力F=G=1×10⁴，
与地面接触面积S=4×40cm²=160cm²=1.6×10^-2m²，
不载人时对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{4}N}{1.6×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=6.25×10⁵Pa．
故答案为：（1）照相机；（2）1.08×10⁹；（3）B；（4）它不载人时对地面的压强是6.25×10⁵Pa．

点评 本题主要考查凸透镜成像规律及应用、压强的计算、惯性等知识点，运用物理知识来解决实际问题，可激发同学们学习物理的兴趣，培养大家的思维能力和创新精神，使同学们能初步运用物理知识解释和解决一些简单的实际问题．