Question

（2013?温州）汽车作为一种交通工具在国内已普及．专家提示：汽车轮胎内的气压（胎压）会影响刹车距离．为确保安全，需经常检查胎压．某汽车技术员为了研究胎压对刹车距离的影响，用同一汽车在晴天和雨天环境下，在车速为60千米/时刹车，测试结果如图所示：

（1）汽车质量为1500千克，有4个轮胎，停在水平地面上时，每个轮胎与地面的接触面积为0.025米²．请计算此时汽车对地面的压强．（ g取10牛/千克）
（2）根据测试结果，可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是

在车速为60千米/时刹车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车距离

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（3）胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导致地面对轮胎的阻力不同．该技术员在雨天环境下，对标准胎压的汽车进行测试时，若在刹车过程中汽车受到地面的平均阻力为3000牛，试计算在刹车过程中，汽车克服地面阻力做功多少焦？

Answer 1

分析：（1）停在水平地面上时，汽车的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出对地面的压强；
（2）根据控制变量法分析晴天和雨天、标准胎压和胎压较低时对刹车距离的影响；
（3）根据图象可知在雨天环境下、对标准胎压的汽车进行测试时刹车的距离，根据W=fs求出汽车克服地面阻力做的功．

解答：解：（1）停在水平地面上时，汽车对地面的压力：
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
汽车对地面的压强：
p=

F

S

=

1.5×104N

4×0.025m2

=1.5×10⁵Pa；
（2）根据测试结果，可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是：
在车速为60千米/时刹车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车距离；
（3）查得雨天环境中，标准胎压下刹车距离为s=60m，
汽车克服地面阻力做的功：
W=fs=3000N×60m=1.8×10⁵J．
答：（1）汽车对地面的压强为1.5×10⁵Pa；
（2）在车速为60千米/时刹车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车距离；
（3）汽车克服地面阻力做功1.8×10⁵J．

点评：本题考查了压强和功的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及利用好控制变量法得出图象中的结论及相关的信息．