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20.在高速公路上,一些司机为了降低营运成本,肆意超载,带来极大的危害.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内.有一辆自重2t的6轮汽车,已知该车在某次实际营运中装货10t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2.求:
(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?(g=10N/kg)
(2 ) 如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N/kg)

分析 (1)这辆汽车对路面的压力等于总重力之和,根据G=mg求出其大小,汽车与地面的接触面积等于6个车轮与地面的接触面积,根据p=$\frac{F}{S}$求出对路面的压强,然后与行业标准相比较即可判断是否超过行业标准;
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,根据p=$\frac{F}{S}$求出这辆车对路面的最大压力,根据G=mg求出最大总质量,然后减去车的质量即为最多可装载的货物的质量.

解答 解:(1)这辆汽车对路面的压:
F=G=mg=(2×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.2×105N,
受力面积:
S=0.02m2×6=0.12m2
车对路面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}N}{0.12{m}^{2}}$=1×106Pa,
而1×106Pa>7×105Pa,
故这辆车超载,超过了行业标准;
(2)要使该车不超过规定的行业标准,则这辆车对路面的压力最大为:
F′=p0S=7×105Pa×0.12m2=8.4×104N,
则该车的最大总质量为:
m′=$\frac{G'}{g}$=$\frac{F'}{g}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=8400kg=8.4t,
所以该车最多可装载的货物的质量为
m=m′-m=8.4t-2t=6.4t.
答:(1)这辆汽车对路面的压强为1×106Pa,超过了行业标准;
(2)如果要求该车运行时不超过行业标准,这辆车最多装6.4t的货.

点评 本题考查了重力公式和压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

10.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们作出了以下猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
猜想B:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦的两物体问接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确,小王选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了如下图所示的实验方案:

(1)在水平长木板上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,木块所受的滑动摩擦力为2.4N.
(2)小王通过比较甲、乙两图得出结论接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)通过比较甲和丙两图可以验证“猜想B”.
(4)为了检验“猜想C”是否正确,小王将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半.他由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题没有控制压力大小不变.写出正确的探究过程:让木块侧放在木板上做匀速直线运动.

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11.小明探究水沸腾时温摩变化的特点,实验装置如图甲所示.
(1)当观察到水中有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到水面处破裂时,说明水已沸腾.
(2)为证明水沸腾时要持续吸热,小明接下来的操作是撤掉酒精灯,观察水是否仍然沸腾然后观察水是否沸腾.
(3)图乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是A(填“A”、“B”、“C”或“D”).
(4)另一组同学用加盖的烧瓶做水沸腾实验,沸腾一段时间后,撤去酒精灯,发现水停止沸腾.立即用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,迅速向烧瓶底部浇冷水,如图丙所示,结果发现水又重新沸腾了.这是因为烧瓶内水蒸气遇冷液化为水珠,瓶内液面上方气压变低(选填“变高”、“变低”或“不变”),水的沸点变低(选填“变高”、“变低”或者“不变”)造成的.

(5)本实验中,为了缩短加热时间,使水尽快沸腾,可行的方法是适当减少水的质量(或提高水的初温)(写出一种即可).
(6)实验过程中小明不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气,感觉很烫.为了证明水蒸气液化放热,他进行了以下操作,如图丁.在两个相同试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水,然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的水中,水蒸气在甲中几乎全部液化,待甲中的水面上升一段高度后,停止通入水蒸气,测出此时甲中水的温度为t,接下来能验证水蒸气液化放热的操作是c(选填“a”、“b”、“c”、“d”)(烧瓶内水的温度高于100℃).
a.测出乙中的水温并与t比较
b.测出烧瓶中的水温并与t比较
c.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
d.将另一烧杯中100℃的水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较.

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8.如图甲所示使用水来冷却热牛奶示意图,图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象,图中表示热奶温度随时间变化的曲线是Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);A点的物理意义是二者共同的温度是20℃,如水的质量1.5kg在这过程水吸收的热量是6.3×104J.

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15.如图甲、乙、丙三组实验:

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(2)乙组图是探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验.由D、F两图可得出结论是压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.本实验中要求水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,其目的是为了使弹簧测力计的拉力与摩擦力大小相等.
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