Question

4．如图所示：汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展，汽车应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）载重汽车都安装了较多的车轮，其目的是什么？
（2）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内．有一辆自重4×10⁴N的12轮汽车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm²，请你计算该汽车允许装载货物的最大质量是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）压强大小的影响因素：压力大小和受力面积大小．
（2）根据压强和受力面积计算压力，汽车在水平地面上，对地面的压力等于车重和货重，根据货重求质量．

解答 解：（1）载重汽车安装较多的车轮是在压力一定时，增大受力面积减小对地面的压强，保护路面．
（2）地面能承受的最大压力：
F=pS=7×10⁵Pa×200×10^-4m²×12=168000N，
因为F=G_货+G_车，
所以G_货=F-G_车=168000N-4×10⁴N=128000N，
装载的货物的最大质量为：
m=$\frac{{G}_{货}}{g}$=$\frac{128000N}{10N/kg}$=12800kg．
答：（1）载重汽车都安装了较多的车轮，其目的是在压力一定时，增大受力面积减小对地面的压强，保护路面；
（2）该汽车允许装载货物的最大质量是12800kg．

点评 此题考查影响压强的大小的因素，关键是压强公式的应用，知道水平面上的物体对水平面的压力等于重力，解答过程中应注意单位的统一．