Question

汽车作为一种交通工具在国内已普及。专家提示：汽车轮胎内的气压(胎压)会影响刹车距离。为确保安全，需经常检查胎压，某汽车技术员为了研究胎压对刹车距离的影响，用同一汽车在晴天和雨天环境下，在车速为60千米/时刹车，测试结果如下图所示：

(1)汽车质量为1500千克，有4个轮胎，停在水平地面上时，每个轮胎与地面的接触面积为0.025米²。请计算此时汽车对地面的压强；( g取10牛/千克）

(2)根据测试结果，可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是_______；

(3）胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导致地面对轮胎的阻力不同。该技术员在雨天环境下，对标准胎压的汽车进行测试时，若在刹车过程中汽车受到地面的平均阻力为3000牛，试计算在刹车过程中，汽车克服地面阻力做功多少焦？

 

Answer 1

【答案】

 (1）1.5×10⁵Pa

(2）在车速为60km/h刹车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车距离。

(3）1.8×10⁵J。

【解析】（1）欲计算压强，就要知道压力和受力面积，由于汽车的质量已知，可求重力，得出对水平地面的压力，再除受力面积即可得出压强来，注意汽车有四个轮子，其受力面积是单个轮子面积的四倍；（2）通过观察图像可以看出晴天标准胎压与低胎压对刹车距离的影响较小，雨天则较大；（3）由图像可知雨天标准胎压的刹车距离为60m，再乘以阻力的大小，就是汽车克服地面阻力做功。

(1）由于汽车对地面的压力F ="G" ="mg" ="1500kg×10N/kg" = 1.5×10⁴N；

故汽车对地面的压强p== 1.5×10⁵Pa

(2）在车速为60km/h刹车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车距离。

(3）在表中查得雨天环境中，标准胎压下刹车距离为60 m，

故W =" Fs" =" 3000N×" 60m= 1.8×10⁵J。

考点：压强的简单计算，通过图像获取信息的能力。