Question

汽车超载是当前发生交通事故的重要根源。为了加强监控，各地均设置超载监测站。如图所示，已知某汽车的自重为2吨，其载重量为10吨。现让该汽车前轮开上电子地磅秤，其读数为5吨，后轮开上电子地磅秤读数为6吨，且前后轮与地面的接触面积相等。问：

（1）该汽车的前后轮对地面的压强是否相同？为什么？

（2）该汽车是否超载，通过分析计算说明理由。

Answer 1

   （1）(2分)前轮对地面的压强小于后轮对地面的压强                       

      前后轮对地面的受力面积相同，前轮对地面的压力小于后轮对地面的压力                         

   （2）(4分)方法一：以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲                                                                                    

 根据杠杆平衡条件得：F_后L=G L₁                                                                  

以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙                                                                                    

 根据杠杆平衡条件得：F_前L=G L₂                            

解得：G=F_前+F_后

  =（5000kg+6000kg）×10N/kg<（2000kg+10000kg）× 10N/kg   

所以，该汽车不超载。                                   

方法二：以汽车整体为研究对象，汽车保持静止状态受到平衡力, 设地面对汽车的支持力为F，作用G_总=F

汽车对地面的总压力F_总=F_前+F_后。因为力的作用是相互的，所以地面对汽车的支持力等于汽车对地面的总压力，所以G_总=F=F_前+F_后，         

                              =（5000kg+6000kg）×10N/kg<（2000kg+10000kg）× 10N/kg               

                         所以，该汽车不超载。