Question

9．圖甲所示是最新一款無人駕駛汽車，汽車自動駕駛時使用雷達傳感器、激光測距器和視頻攝像頭來了解周圍的交通狀況．

（1）汽車自動駕駛時使用的視頻攝像頭，它的工作原理與照相機相同．（填“照相機”“電影放映機”或“放大鏡”）
（2）雷達傳感器、激光測距器都是利用電磁波來工作，光是電磁波，它在真空中傳播速度是3×10⁸米/秒．合1.08×10⁹千米/小時．
（3）小學科學中學過杠桿的知識，圖乙顯示了汽車安全帶的工作原理，其中質量較大的擺錘和T形硬干就組成了一個可以繞固定轉軸轉動的杠桿．根據(jù)汽車內設置安全帶的目的和圖中的結構，下列各種說法中錯誤的是B．
A．汽車靜止不動時能順利拉動安全帶
B．汽車水平勻速運動時能順利拉動安全帶
C．當汽車突然向前加速時安全帶會被鎖上而不能拉動
D．當汽車突然緊急剎車時安全帶會被鎖上而不能拉動
（4）若圖示的這輛汽車質量為1噸，每個輪胎與地面接觸面積為40厘米²，則它不載人時對地面的壓強是多少？請通過列式計算．（取g=10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機；
（2）1m/s=3.6km/h；
（3）汽車剎車時，如果沒有安全帶的保護，駕駛員會因為自身慣性向前運動而發(fā)生事故，所以要讓安全帶起到保護人體的作用，防止慣性帶來的傷害；
（4）已知汽車質量可求得其重力，此時對地面的壓力等于其重力，已知每個輪胎與地面接觸面積，利用壓強公式計算．

解答 解：（1）攝像機的鏡頭與照相機的鏡頭類似，應用的凸透鏡成實像時，u＞2f，成倒立縮小的實像；
（2）因為1m/s=3.6km/h；所以3×10⁸m/s=3×10⁸×3.6km/h=1.08×10⁹km/h．
（3）AB、安全帶能在人尚未移動時拉緊軟帶，將乘員緊緊地綁在座椅上，起到緩沖保護作用，故汽車靜止不動時能順利拉動安全帶，水平勻速運動時不能順利拉動安全帶，故A正確，B錯誤；
CD、為了起到安全作用，汽車突然向前加速或緊急剎車時，安全帶會被鎖上而不能拉動，故CD正確；
故選B；
（4）汽車的重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×10⁴，
對地面的壓力F=G=1×10⁴，
與地面接觸面積S=4×40cm²=160cm²=1.6×10^-2m²，
不載人時對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{4}N}{1.6×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=6.25×10⁵Pa．
故答案為：（1）照相機；（2）1.08×10⁹；（3）B；（4）它不載人時對地面的壓強是6.25×10⁵Pa．

點評 本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律及應用、壓強的計算、慣性等知識點，運用物理知識來解決實際問題，可激發(fā)同學們學習物理的興趣，培養(yǎng)大家的思維能力和創(chuàng)新精神，使同學們能初步運用物理知識解釋和解決一些簡單的實際問題．