Question

【題目】據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)發(fā)生的車(chē)禍中有半數(shù)以上是由于超速、超載引起的。我市加大了道路交通安全監(jiān)控管理力度，將 “區(qū)間測(cè)速”作為判斷是否超速的依據(jù)之一。所謂的“區(qū)間測(cè)速”，就是在兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)控和測(cè)速探頭，測(cè)出同一輛車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離算出該車(chē)在這一區(qū)間路段的平均車(chē)速，如果這個(gè)平均車(chē)速超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B相距18km，全程限速40km/h，由“電子眼”抓拍到裝有沙子的某型號(hào)貨車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度分別為30km/h和45km/h，通過(guò)A、B兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間為20min。問(wèn)：

（1）按“區(qū)間測(cè)速”標(biāo)準(zhǔn)判斷該貨車(chē)在AB段是否超速？

（2）按照規(guī)定，載貨車(chē)輛車(chē)輪對(duì)地面的壓強(qiáng)超過(guò)7×105Pa即被判為超載。該型號(hào)貨車(chē)部分參數(shù)如下表甲所示。利用表中參數(shù)計(jì)算，該貨車(chē)在不超載的情況下，在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)最多能裝沙子的體積為多少？（ρ沙=2．0×103kg/m3，g取10N/kg）

（3）該貨車(chē)在某段平直公路上運(yùn)動(dòng)60 s的速度一時(shí)問(wèn)圖象如下圖乙所示．這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒柴油0．2kg，已知發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=40％。柴油的熱值q=4．5×107J/kg，則貨車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到的阻力為多大?

Answer 1

【答案】（1）超速 （2）8m3；（3）6×10N

【解析】

試題分析：（1）在AB段行駛平均速度＞40km/h，所以按區(qū)間測(cè)速，其為超速；

（2）在不超速的情況下，貨車(chē)對(duì)水平地面的最大壓力為F=pS= 7×105Pa×0．3m2=2．1×105N；

根據(jù)力的作用是相互的，最大支持力F’=F=2．1×105N；

所載沙子的最大重量G，則F’=G+G車(chē)，G=1．6×105N；

根據(jù)密度公式求出沙子的體積：；

（3）完全燃燒0．2kg柴油產(chǎn)生的熱量Q=m油q=0．2kg ×4．5×107J/kg=0．9×107J；

有用功W有=Qη=0．9×107J×40%=3．6×106J；

由圖知貨車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)60s的路程s=vt=10m/s×60s=600m，

設(shè)牽引力F牽，阻力f，由W有=F牽s解得F牽=6×10N

所以阻力f=F牽=6×10N。

答：（1）超速 （2）最多能裝沙子的體積為8m3；（3）則貨車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到的阻力為6×10N。