Question

按照规定，我国载货车辆的轮胎，对地面的压强应控制在700kpa以内，但有些司机为了降低成本，不顾国家利益

按照规定，我国载货车辆的轮胎，对地面的压强应控制在700kpa以内，但有些司机为了降低成本，不顾国家利益，肆意超载．有一辆自重2t的六轮汽车，实际装货8t，如果每个车轮与路面的接触面积为0.02m2．（ g取10N/kg）（1）通过计算说明，该车对地面的压强是否超过规定．（2）若该汽车车厢所装货物的密度约为2.0×103kg/m3，则该汽车最多能装多大体积的货物．（3）运用所学物理知识说明超载的危害．

Answer 1

（1）汽车和货物的总重力为：
G=（m₁+m₂）g=（2000kg+8000kg）×10N/kg=10000kg×10N/kg=1×10⁵N，
此时压力等于汽车和货物的总重力，
受力面积为：
S=0.02m²×6=0.12m²，
则汽车对地面的压强：
p=

F

S

=

1×105Pa

0.12m2

≈8.33×10⁵Pa＞7×10⁵Pa=700kPa，
所以该车对地面的压强超过了规定．
（2）由p=

F

S

可得，地面承受的最大压力：
F_最大=p_最大S=7×10⁵Pa×0.12m²=8.4×10⁴N，
由于货物的重力与地面受到的压力相等，因此G_总=F_最大=8.4×10⁴N，
汽车的重力：
G₁=m₁g=2000kg×10N/kg=2×10⁴N，
货物的重力：
G′=8.4×10⁴N-2×10⁴N=6.4×10⁴N，
由G=mg可得，货物的质量：
m=

G

g

=

6.4×104N

10N/kg

=6.4×10³kg，
由ρ=

m

V

可得，货物的体积：
V=

m

ρ

=

6.4×103kg

2.0×103kg/m3

=3.2m³；
（3）超载造成的危害很多，如巨大的压强易使路面变形，从而大大缩短公路的使用寿命，超载汽车质量过大，惯性就越大，不易操纵，容易发生交通事故等．
答：（1）该车对路面的压强超过规定了；
（2）该汽车最多能装体积为3.2m³的货物；
（3）超载造成的危害很多，如巨大的压强易使路面变形，从而大大缩短公路的使用寿命，超载汽车质量过大，惯性就越大，不易操纵，容易发生交通事故等．