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近年来,交通部门加大了打击汽车超载超速的力度,这是为了交通安全和延长公路的使用年限.某科技小组对超载超速所引起的影响与危害进行了探究.课题一:从压强角度分析超载对路面

题目详情
近年来,交通部门加大了打击汽车超载超速的力度,这是为了交通安全和延长公路的使用年限.某科技小组对超载超速所引起的影响与危害进行了探究.
课题一:从压强角度分析超载对路面的影响
(1)自重5t、载重10t的满载汽车,对水平路面的压力为多少?(g=10N/kg)
(2)该车前后共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积约为O.04m2,假设汽车超载10t,则对水平路面的压强增加了多少?
课题二:关于超载危害交通安全的研究
(3)为什么要严禁超载?某课题组利用斜面、小球和木块进行研究.让质量不同的小球分别从同一高度静止开始滑下(如图所示),小球经过A点时速度相等.请根据实验现象,用学过的科学知识解释超载存在的安全隐患.
▼优质解答
答案和解析
(1)满载时对地面的压力:
F=G=mg=(5×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.5×105N;
受力面积:
S=10×O.04m2=0.4m2
对地面的压强:
P=
F
S
=
1.5×105N
0.4m2
=3.75×105Pa;
(2)超载时对地面的压力:
F′=G′=m′g=(5×103kg+20×103kg)×10N/kg=2.5×105N;
受力面积:
S=10×O.04m2=0.4m2
对地面的压强:
P′=
F
S
=
2.5×105N
0.4m2
=6.25×105Pa;
所以超载时对水平路面的压强增加了△P=P′-P=6.25×105Pa-3.75×105Pa=2.5×105Pa;
故超载的车辆对路面的压力增大,压强、摩擦力增大,容易毁坏路面.
(3)两次实验小球的高度相同,但小球的质量不同,推动木块移动的距离不同,质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大.所以说当速度相同时,车辆超载后的动能增大,刹车后由于惯性向前滑行的距离变大,容易引发事故.
答:(1)满载时汽车对水平路面的压力为1.5×105N;
(2)汽车超载10t时对水平路面的压强增加了2.5×105Pa;
(3)当速度相同时,车辆超载后的动能增大,刹车后由于惯性向前滑行的距离变大,容易引发事故.
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