Question

（2013?溫州）汽車(chē)作為一種交通工具在國(guó)內(nèi)已普及．專(zhuān)家提示：汽車(chē)輪胎內(nèi)的氣壓（胎壓）會(huì)影響剎車(chē)距離．為確保安全，需經(jīng)常檢查胎壓．某汽車(chē)技術(shù)員為了研究胎壓對(duì)剎車(chē)距離的影響，用同一汽車(chē)在晴天和雨天環(huán)境下，在車(chē)速為60千米/時(shí)剎車(chē)，測(cè)試結(jié)果如圖所示：

（1）汽車(chē)質(zhì)量為1500千克，有4個(gè)輪胎，停在水平地面上時(shí)，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.025米²．請(qǐng)計(jì)算此時(shí)汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)．（ g取10牛/千克）
（2）根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以得出在兩種環(huán)境下胎壓對(duì)剎車(chē)距離的影響是

在車(chē)速為60千米/時(shí)剎車(chē)時(shí)，晴天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較大，胎壓較低時(shí)，會(huì)增大剎車(chē)距離

．
（3）胎壓對(duì)剎車(chē)距離的影響主要是胎壓不同導(dǎo)致地面對(duì)輪胎的阻力不同．該技術(shù)員在雨天環(huán)境下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)胎壓的汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，若在剎車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到地面的平均阻力為3000牛，試計(jì)算在剎車(chē)過(guò)程中，汽車(chē)克服地面阻力做功多少焦？

Answer 1

分析：（1）停在水平地面上時(shí)，汽車(chē)的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)控制變量法分析晴天和雨天、標(biāo)準(zhǔn)胎壓和胎壓較低時(shí)對(duì)剎車(chē)距離的影響；
（3）根據(jù)圖象可知在雨天環(huán)境下、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)胎壓的汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試時(shí)剎車(chē)的距離，根據(jù)W=fs求出汽車(chē)克服地面阻力做的功．

解答：解：（1）停在水平地面上時(shí)，汽車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

1.5×104N

4×0.025m2

=1.5×10⁵Pa；
（2）根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以得出在兩種環(huán)境下胎壓對(duì)剎車(chē)距離的影響是：
在車(chē)速為60千米/時(shí)剎車(chē)時(shí)，晴天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較大，胎壓較低時(shí)，會(huì)增大剎車(chē)距離；
（3）查得雨天環(huán)境中，標(biāo)準(zhǔn)胎壓下剎車(chē)距離為s=60m，
汽車(chē)克服地面阻力做的功：
W=fs=3000N×60m=1.8×10⁵J．
答：（1）汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa；
（2）在車(chē)速為60千米/時(shí)剎車(chē)時(shí)，晴天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對(duì)剎車(chē)距離影響較大，胎壓較低時(shí)，會(huì)增大剎車(chē)距離；
（3）汽車(chē)克服地面阻力做功1.8×10⁵J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)和功的計(jì)算，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及利用好控制變量法得出圖象中的結(jié)論及相關(guān)的信息．