Question

（2013?溫州）汽車作為一種交通工具在國內(nèi)已普及．專家提示：汽車輪胎內(nèi)的氣壓（胎壓）會影響剎車距離．為確保安全，需經(jīng)常檢查胎壓．某汽車技術(shù)員為了研究胎壓對剎車距離的影響，用同一汽車在晴天和雨天環(huán)境下，在車速為60千米/時(shí)剎車，測試結(jié)果如圖所示：

（1）汽車質(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．請計(jì)算此時(shí)汽車對地面的壓強(qiáng)．（ g取10牛/千克）
（2）根據(jù)測試結(jié)果，可以得出在兩種環(huán)境下胎壓對剎車距離的影響是

在車速為60千米/時(shí)剎車時(shí)，晴天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較小，雨天環(huán)境胎壓對剎車距離影響較大，胎壓較低時(shí)，會增大剎車距離

．
（3）胎壓對剎車距離的影響主要是胎壓不同導(dǎo)致地面對輪胎的阻力不同．該技術(shù)員在雨天環(huán)境下，對標(biāo)準(zhǔn)胎壓的汽車進(jìn)行測試時(shí)，若在剎車過程中汽車受到地面的平均阻力為3000牛，試計(jì)算在剎車過程中，汽車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)對剎車距離的影響；
（3）根據(jù)圖象可知在雨天環(huán)境下、對標(biāo)準(zhǔn)胎壓的汽車進(jìn)行測試時(shí)剎車的距離，根據(jù)W=fs求出汽車克服地面阻力做的功．

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

F

S

=

1.5×104N

4×0.025m2

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

點(diǎn)評：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．