Question

近年来，交通部门加大了打击汽车超载超速的力度，这是为了交通安全和延长公路的使用年限．某科技小组对超载超速所引起的影响与危害进行了探究．
课题一：从压强角度分析超载对路面的影响
（1）自重5t、载重10t的满载汽车，该车前后共有10个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积约为O.04m²，则该车满载时对水平路面的压强为多少？（g=10N/kg）
（2）请从物理学角度分析，超载为什么会缩短公路的使用年限？
课题二：关于超载危害交通安全的研究
（3）为什么要严禁超载？某课题组利用斜面、小球和木块进行研究．让质量不同的小球分别从同一高度静止开始滑下（如右图所示），小球经过A点时速度相等．请根据实验现象，用学过的科学知识解释超载存在的安全隐患．
课题三：关于超速危害交通安全的研究
（4）请你仿照“超载危害交通安全”的研究方法，写出研究“超速危害交通安全”的研究方案．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据汽车和实际装载货物的质量可求出汽车和货物的总重力，此时压力等于汽车和货物的总重力；再根据每个车轮与路面的接触面积求出受力面积．利用P=求出该车对路面的压强；
（2）可从惯性，压强两个方面分析．
（3）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．
（4）动能的大小用小球推动木块移动的距离长短来反映，这种方法是转换法．
解答：解：（1）F=G=mg=（5×10³kg+10×10³kg）×10N/kg=1.5×10⁵N，S=10×O.04m²=0.4m²，
P===3.75×10⁵Pa．
答：则该车满载时对水平路面的压强为3.75×10⁵Pa．
（2）超载造成的危害很多，如，巨大的压强易使路面变形，从而大大缩短公路的使用寿命，超载汽车质量过大，惯性就越大，不易操纵，容易发生交通事故等．
故答案为：超载会对路面的压强变大，超过路面承受能力．
（3）两次实验小球的高度相同，但小球的质量不同，推动木块移动的距离不同，质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大．
所以说超载是指汽车的速度一定时，质量大，导致动能大能够做得功多，破坏性大．
（4）让同一小球分别从不同高度静止开始滑下，比较小球推木块的距离．推动木块移动的距离不同，速度越大，推动木块移动的越远，动能越大．
点评：（1）掌握压强的大小及其计算；
（2）掌握用转换法和控制变量法研究动能大小、重力势能大小的影响因素．