Question

汽車和列車是我們十分熟悉的重要交通工具，它應用了很多方面的物理知識與技術，請你運用所學的知識解答下列問題：

（1）小型汽車的前風擋玻璃都傾斜放置，從光學的角度是利用

平面鏡成像

原理；為減少交通事故，公路上都設有限速標志，這是因為汽車的速度越大，

動能

越大，剎車后前進的路程越長．根據小汽車的外型判斷，小汽車在高速公路上行駛時對地面壓強

小于

靜止時對地面壓強（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）在地球表面，由于物體質量不同給人的直接感覺是物體的輕重不同，這使得在科學發展的歷史上，很長時間人們都不能清晰地將物重和質量區分開來．這種影響直到今天仍然存在，如某品牌的汽車輪胎說明書上標有“最大胎壓3千克/平方厘米”，這相當于將質量為3千克的物體水平放置在桌面上，接觸面積為1厘米²時產生的壓強．則這個汽車輪胎能承受的最大壓強是

3×10⁵

P_a．
（3）我國近幾年正在發展磁懸浮列車．列車懸浮在軌道上，目的是利用

使接觸面分離

的方法減小車體與軌道之間的

摩擦

，從而能實現高速行駛．如圖所示是上海磁懸浮列車的懸浮原理，請在右側放大的圖中畫出軌道下方的車廂線圈的繞線．

Answer 1

分析：（1）①平面鏡成像的特點：像物等大，像物等距，像與物的連線和鏡面垂直．
②影響動能大小的因素，質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大．對于汽車來說，動能越大，越不容易剎車，越不安全．
③小汽車的造型為流線型，行駛時上方氣體比下方氣體流速大．根據“流速越大，壓強越小”的原理，可得出結論．
（2）由說明書可知，最大胎壓3千克/平方厘米，這相當于將質量為3千克的物體水平放置在桌面上，接觸面積為1厘米²時產生的壓強，據此求解：
在水平桌面上，F=G=mg，再利用壓強公式求這個汽車輪胎能承受的最大壓強．
（3）①減小摩擦力的方法：減小接觸面的粗糙程度、減小壓力、變滑動摩擦為滾動摩擦、使接觸面分離等方法．
②根據磁懸浮列車的工作原理以及右手螺線定則的判斷．

解答：解：（1）①物體發出（或反射）的光線射到平面鏡表面時，會發生光的反射，反射光線的反向延長線相交就形成了物體的虛像；
②為什么要對汽車的行駛速度進行限制，就是因為質量一定的汽車，速度越大，動能越大，越不容易剎車．越不安全．
③小汽車靜止時比行駛時對地面壓強大；小汽車行駛時上方氣流速度比下方大，根據“流速越大壓強越小”原理，流過汽車的空氣產生向上的壓強差，汽車就會受到向上的壓力，故汽車對地面的壓強減小．
故答案為：平面鏡成像；動能；小于．
（2）∵在水平桌面上，
∴對桌面的壓力：F=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
s=1cm²=1×10^-4m²，
對桌面的壓強：P=

F

S

=

30N

1×10-4m2

=3×10⁵Pa．
故答案為：3×10⁵．
（3）①列車懸浮在軌道上，利用異名磁極互相吸引的原理將車身托起，使列車懸浮與鐵軌是相互分離；
車身托起，列車和軌道分離，減小了列車對鋼軌的壓力，從而減了小摩擦阻力，提高了運行速度；
故答案為：使接觸面分離；摩擦．
②磁懸浮列車的工作原理是：同名磁極相互排斥，條形磁鐵的下端是北極，所以電磁鐵的上端是北極，所以繞法如圖所示：

點評：汽車的制造和使用應用了很多物理知識，涉及到力、熱、光、電、磁等知識塊，在解題時應將不同的小題內容與“力、熱、光、電、磁”等內容相聯系，然后再找出相應的知識點．