Question

如图为运载“渣土”的某型号载重车的示意图．
（1）司机在行驶过程中看到如图所示的标志牌，在不违反交通规则的前提下，“渣土车”行驶3000m至少需要多少h？
（2）图中的6轮“渣土车”装载渣土后总质量为12t，则该车对水平路面的压力为多少N？
（3）有关部门规定车辆对地面的压强不得超过7×10⁶Pa，假设每只轮胎与地面的接触面积为0.02m²，则该车装载渣土后对地面的压力不得超过多少N？（g取10N/kg）

Answer 1

解：（1）由标志牌可知：
最大允许行驶的速度为v=40km/h，
“渣土车”行驶3000m至少需要：
t===0.075h；
（2）因“渣土车”在水平路面上行驶，
所以“渣土车”对水平路面的压力：
F=G=mg=12×10³kg×10N/kg=1.2×10⁵N；
（3）“渣土车”车轮的总面积：
S=0.02m²×6=0.12m²，
则“渣土车”对地面的最大压力：
F=pS=7×10⁶Pa×0.12m²=8.4×10⁵N．
答：（1）不违反交通规则的前提下，“渣土车”行驶3000m至少需要0.075h；
（2）该车对水平路面的压力为1.2×10⁵N；
（3）该车装载渣土后对地面的压力不得超过8.4×10⁵N．
分析：（1）由标志牌可知车允许行驶的最大路程，根据速度公式求出行驶3000m需要的最短时间；
（2）车对水平路面的压力等于车的重力，根据G=mg求出对水平路面的压力；
（3）先算出6个车轮的总面积，然后根据压强公式的变形式F=pS算出车辆对地面的最大压力．
点评：本题考查了学生分析问题的能力和利用公式进行计算的能力，考查了学生对三个公式的了解和应用：速度公式及其应用、重力的计算、压强的计算．需要注意的是，在计算前一定要先分析题意，搞清楚应用哪两个物理量进行计算，在计算时，要注意单位的统一．