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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:

说明: 满分5 manfen5.com

(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?

 

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。
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人从灯下经过,会在地上投下影子。影子是光被不透明物体挡住后,在其背面形成的暗区,当光照强度不同时,影子(暗区)与周围亮区的明暗对比程度会发生变化,因此人会感觉影子有“浓淡”之别,影子的“浓淡程度”与哪些因素有关?存在怎样的关系呢?小明提出了以下猜想:

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猜想一:可能与灯的功率存在一定关系;

猜想二:可能与影子离灯的距离存在一定关系;

猜想三:可能与人离灯的距离存在一定关系;

实验方法:在水平桌面上竖立一个不透明的白屏,在屏两侧等距离的位置各固定一根同样的木棒,在屏的两侧各点亮一盏灯,通过一定的方法同时观察屏上的木棒形成的影子的“浓淡程度”。调节一盏灯的位置,当两侧屏上的影子“浓淡程度”一样时,记录灯的功率和灯到屏的距离,解析相关数据,寻找规律,具体实验如下:

步骤一:在屏两侧距屏1米处各点亮一盏25 瓦灯,观察到两侧屏上影子“浓淡程度”相同;

步骤二:将右侧25 瓦灯换成40 瓦灯,观察到两侧屏上影子“浓淡程度”不同;

步骤三:保持左侧25 瓦灯的位置不变,移动右侧40 瓦灯,直到两侧屏上影子“浓淡程度”一样时,记录相关数据;

步骤四:将右侧的灯依次换成60瓦、100瓦、250 瓦,重复步骤三,实验结果如下:

灯的功率/瓦

灯功率的平方数

屏上影子离灯距离/米

屏上影子离灯距离的平方数

25

625

1

1

40

1600

1.26

1.6

60

3600

1.55

2.4

100

10000

2

4

250

62500

3.16

10

步骤一、二的结果,可以支持哪个猜想?__________________。

现有一盏200瓦的灯,放在屏右侧距离屏__________米处,屏上的影子“浓淡程度”会与左侧25瓦灯的影子“浓淡程度”相同。(结果精确到0.01)

(3)根据实验结果解析,“灯的功率”和“屏上影子离灯距离”哪个因素对影子“浓淡程度”影响更大?判断并说明理由:______________________________