Question

汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．

汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．请你运用所学的 物理知识解答下列问题：（1）汽油机是汽车的“心脏”．汽油机工作时______冲程将内能转化为机械能．（2）载重汽车都安装了较多的车轮，且轮胎上有凸凹不平的花纹，其目的是______；（3）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×105Pa以内．有一辆重为2×104N的6轮汽车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2，请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少？（g取10N/kg）（4）一天，李明乘坐爸爸的汽车到长沙游玩，从公路交通牌上看到，汽车在一段平直的路段上行驶了5km，汽车速度计的指针一直停在如图7所示的位置，爸爸告诉他：汽车在这段时间的功率大约是50kW．请计算汽车在这段时间内做的功和汽车的牵引力．（5）虽然汽车在现代社会中有很多重要作用，但也造成了一些不利的影响，如能源消耗、大气污染、噪声污染、交通事故等等．请你结合物理知识，就如何减小汽车的某项不利影响，提出一条合理化建议：______．

Answer 1

（1）在做功冲程中，高温的气体内能很大，对活塞做功，使内能转化为机械能；
（2）轮载重汽车都安装了较多的车轮，是在压力一定时，增大受力面积减小压强；
轮胎上有凸凹不平的花纹，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力．
（3）由p=

F

S

可得，地面能承受的最大压力：F=pS=7×10⁵Pa×200×10^-4m²×6=84000N
因为F=G_货+G_车则G_货=F-G_车=84000N-20000N=64000N
装载的货物的最大质量为：m=

G货

g

=

64000N

10N/kg

=6400kg=6.4t
（4）汽车行驶的速度为90km/h=25m/s，
汽车行驶5km所用的时间为：t=

s

v

=

5000m

25m/s

=200s，
汽车行驶5km所做的功为：W=Pt=50000W×200s=10⁷J，
汽车的牵引力：F=

W

s

=

107J

5000m

=2000N，
（5）改进车辆性能，提高热机效率，提高尾气排放的质量；研制新型能源汽车，如太阳能汽车；居民区内禁止鸣笛；机动车道与人行道、非机动车道分离；不超速不超载；开车系好安全带等等．
答：（1）做功；（2）增大摩擦；
（3）汽车允许装载的货物的最大质量是6.4t；
（4）汽车在这段时间内做的功为10⁷J；汽车的牵引力为2000N．
（5）改进车辆性能，提高热机效率，提高尾气排放的质量．