中学综合学科资源库——交通胡 波(华东师范大学 化学系 ) 张映辉(华东师范大学 生物系 )交通中的物理快速列车、高速公路、立交桥、地铁、轻轨、先进的空运、海运构筑的现代交通网遍布全球,它与现代人的生活密切相关
现代交通中的许多问题都跟物理知识有关,下面先以汽车为例开展讨论
【专题导读】一.速度表右图所示是汽车中的速度表,现在指示的车速是多少
此时司机见到路边的指示牌如图所示,若按此速度前进,抵达上海市中必需多少时间
【参考答案】现在的车速是 80km/h所需时间为 1
5h二.车与动力汽车前进主要依靠发动机产生的动力,使车轮转动,利用车轮与地面间的静摩擦力,推动车子前进,通常产生驱动力的轮子只有两个,或前轮驱动,或后轮驱动,其余两个轮子被拉着或推着前进
汽车匀速前进时牵引力(即驱动力)等于阻力,加速起步时,根据牛顿第二定律应有 F-f=ma,即 F=ma+f,由于要产生加速度,这时牵引力将大于阻力
汽车前进时,车轮的轮边缘相对于车轮轴作圆周运动,当车速是 22
2m/s 时,轮边缘的线速度也是 22
2m/s,已知前面“情景问题”图中那辆车的高度是 1
4m,你能不能用一把刻度尺估算出车轮的角速度
【参考答案】按比例可求得车轮直径约 0
6m,半径 r=0
3m,则 ω=74rad/s
三.充气内胎汽车轮子使用的是充气的内胎(左图),古代的车轮往往是实心的木轮或铁轮(右图)
实心木轮是依靠固体传递压力,压力都集中在竖直的条辐上,稍有振动,人会感到颠簸猛烈,且车轮易损坏
充气内胎是靠气体传递压强
根据帕斯卡原理,压强将大小不变地传递到轮胎的各个方向,因此局部的压力不是很大
当汽车载重增大时,对汽车轮胎的压力增大,压强也就增大,根据玻意耳定律,气体的体积要减小,所以这时轮胎变得更扁一些
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