Question

10．近年来，西安“拉土车”为降低运营成本，肆意超速、超载造成路面损坏，交通事故频发．引起政府管理部门的高度重视，为维护人民群众生命财产安全，12月27日，西安市进行拉土车专项整治行动．
（1）超载不仅不造成路面损坏，海容易引起交通事故，所以我国对机动车进行限载．采取这一措施的 理由是受力面积一定时，压力越大，压强越大
（2）为保证交通安全，交管部门规定“拉土车”在市区行驶的速度不得超过36km/h，相当于10m/s，“拉土车”行驶3000m至少需要0.083h
（3）图中10轮“拉土车”装载渣土后总质量为24t，交通道路法规定车辆对地面的压强不超过7×10⁵Pa，假设每只轮胎与地面的接触面积为0.02m²，则该车装载渣土后是否超载？
（4）如果“拉土车”的功率为150kw，以正常的速度匀速行驶，汽车受到的摩擦力是多大？

Answer 1

分析 （1）由p=$\frac{F}{S}$可知，受力面积一定时，压力越大，压强越大；
（2）1m/s=3.6km/h；根据速度的变形公式求出行驶3000m所用的时间；
（3）“拉土车”对路面的压力等于总重力之和，根据G=mg求出其大小，车与地面的接触面积等于10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，然后与地面承受的最大压强相比较即可判断是否超载；
（4）由P=Fv即可求出汽车的牵引力，然后根据汽车匀速行驶时，牵引力和阻力为一对平衡力即可求出汽车受到摩擦力的大小．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可知，受力面积一定时，压力越大，压强越大，因此超载容易造成路面损坏．
（2）36km/h=$\frac{36}{3.6}$m/s=10m/s；
由v=$\frac{s}{t}$可得，“拉土车”行驶3000m至少需要的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3000m}{10m/s}$=300s≈0.083h；
（3）这辆“拉土车”的总重力：
G=mg=24×10³kg×10N/kg=2.4×10⁵N；
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}N}{10×0.02{m}^{2}}$=1.2×10⁶Pa；
因为1.2×10⁶Pa＞7×10⁵Pa，因此该车装载渣土后超载；
（4）由P=Fv可知，汽车以正常的速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{150×1000W}{10m/s}$=1.5×10⁴N；
因为汽车做匀速直线运动，因此汽车受到的摩擦力是1.5×10⁴N．
答：（1）受力面积一定时，压力越大，压强越大；
（2）10；0.083；
（3）该车装载渣土后超载；
（4）汽车受到的摩擦力为1.5×10⁴N．

点评 本题考查了重力公式、压强公式以及功率计算公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．