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在当今的交通运输业，超载现象越来越严重，请你运用所学物理知识，从两个不同的角度分析这种做法所带来的危害．-物理
[db:作者]  2020-05-27 00:00:00  零零社区

题文

在当今的交通运输业，超载现象越来越严重，请你运用所学物理知识，从两个不同的角度分析这种做法所带来的危害．
题型：问答题  难度：中档

答案

（1）质量越大，惯性越大，车辆难以控制，容易发生交通事故；
（2）质量越大，重力越大，对地面产生的压强越大，容易对路面造成损坏；
（3）质量越大，对地面的压力增大，在行驶的过程中受到的摩擦力越大，容易对车轮胎及路面造成损坏．

据专家权威分析，试题“在当今的交通运输业，超载现象越来越严重，请你运用所学物理知识..”主要考查你对  压强的大小及其计算，惯性现象，摩擦力的大小  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算惯性现象摩擦力的大小

考点名称：压强的大小及其计算

  • 计算公式：
    P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米2。

  • 对压强公式的理解：
    1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

    2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。

    3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 104N。

    4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。

    5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。

    6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

    巧用求柱体压强：
      将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
    例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）

    A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
    解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
    答案：C

考点名称：惯性现象

  • 定义：
    我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性，惯性是物体的固有属性.

  • 辨析与区别：
    惯性”与“第一定律”的区别
    “惯性”与“惯性定律”不是同一概念，不能混为一谈。它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界（作用力）条件而改变，它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍旧表现出来。

    “惯性”与“力”的区别
    “惯性”与“力”不是同一概念，“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别：①物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小，方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关，而力的大小跟许多因素有关（视力的种类而定）。

    “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系
    物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象。例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。

    “惯性”与“速度”的区别
    惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快，其惯性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因为运动速度越快，物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有关。

    惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系
         时效波先生在二十世纪末期论述“生命的产生”时，提出了惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系：“物质是运动的，运动的物质有保持其原有平衡状态（干扰前状态）的属性，即惯性。这里提到的惯性是广义质能意义上的概念，不仅指宏观物体，构成宏观物体、维系着微观结构形态运动着的分子、原子、电子同样具有惯性。物质是运动的，运动的物质之间是相互联系、相互作用的。物质在相互作用的过程中，会发生物质和能量的运动转化，原有的平衡状态（宏观的运动状态、微观的结构形态）就会被改变或打破，形成具有新的运动状态和结构形态的物质。运动的物质有保持原有平衡状态的属性，而运动物质间的相互作用又时刻破坏着平衡，惯性维护平衡与作用造成变化成了物质最基本属性的矛盾统一体。无机物在物质间的相互作用中，只能被动地接受宏观的、微观的冲击和破坏，改变其原有的运动状态和结构形态。如被海水冲刷和风吹日晒的礁石会移动位置和逐渐破碎。原始生命则能为维护自身的平衡状态作出反应，主动地吸收利用物质能量（新陈代谢）来维护有机体的结构形态不受破坏，以维持其原有性能，获得生存。事实上，由碳水化合物构成的蛋白质分子就已经能有选择地从外界吸收营养物并排出分解物，不断与环境中的某些物质进行代谢。”

  • 对惯性的正确认识:
    （1）惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体，无论是运动还是静止，无论是运动状态改变还是不变，物体都具有惯性。不能认为：运动的物体具有惯性，静止的物体不具有惯性或物体运动的速度大，惯性就大

    （2）惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大，其运动状态越难改变，我们就说它的惯性越大；物体的质量越小，其运动状态越容易改变，我们就说它的惯性越小。物理学中就用质量来量度物体惯性的大小

    （3）惯性不是力。力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会产生力的作用；每个物体都具有惯性．不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小没有方向，因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”，一般只能说“具有惯性”

  • 利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:
    例:小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上，用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转，然后用手按住熟鸡蛋立即释放，发现熟鸡蛋静止了；用手按住生鸡蛋立即释放，发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈，如图所示。请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

    解析:具体分析过程如下：
    (1)确定研究对象及其原来所处状态：本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋，他们都在桌面上绕竖直轴水平旋转。
    (2)确定物体的哪部分受力改变运动状态：熟鸡蛋是一个整体，用手按住后整体停止运动；生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的，用手按住后只是蛋壳停止转动。
    (3)确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态：对于熟鸡蛋来说，受力后整体停止运动；对于生鸡蛋来说，壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。
    (4)造成的结果：手离开鸡蛋后，熟鸡蛋停止转动，生鸡蛋仍继续转动几圈。
    答案:这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成周体与鸡蛋壳连在一起，用手按住立即静止，而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清，用手按住转动的生鸡蛋，蛋内的蛋黄由于惯性还要继续转动，所以手松开后，整个生鸡蛋又继续转几圈。

考点名称：摩擦力的大小

  • 定义：
    两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。

  • 产生的条件：
    (1)两物体接触面粗糙不平；
    (2)两物体之间发生相对运动或具有相对运动趋势；
    (3)两物体之问相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。

    摩擦力的作用效果：总是阻碍物体之间的相对运动或相对运动趋势。

    摩擦力的方向:
    摩擦力方向总是沿接触面的切线方向，和物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
    说明:“相对运动方向”不是“运动方向”。我们以人走路时地面与鞋底间的摩擦力为例来说明这个问题。人走路时，脚用力向后蹬地，脚相对地向后运动，摩擦力阻碍了脚向后运动，但有利于脚向前运动，因此地面给鞋底的摩擦力方向是与人的运动方向相同的。由此说明，摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，但无论哪种情况，必与相对运动方向相反。

  • 控制变量法研究影响滑动摩擦力大小的因素：
         在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”这个问题时用到控制变量法。为了探究摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度是否有关，先使木块在同一木板上面滑动，即保持了接触面的粗糙程度这一个量相同，改变压力的大小，看滑动摩擦力是否改变；然后保持压力这一个物理量相同，改变接触面的粗糙程度，让木块分别在较光滑的小板上和较粗糙的毛巾面上滑动，测出摩擦力的大小，根据测出的数据进行判断得出滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关的结论。
    例1：小明在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，记录的结果如下表所示：

    (1)在这个实验中，使用的是控制变量法，第1、3 两次实验中的变量是________，控制的变量是______。得出的结论是：在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
    (2)在探究压力对摩擦力的影响时，可采用_______ 两次的实验结果，得出的结论是：_______________________________________________
    解析：从表格中的数据可以看出，第1、3两次实验中的压力相等，产生的摩擦力不同，说明在压力相同时，接触面越粗糙(木块与棉布)，摩擦力越大。根据控制变量的思想，若研究摩擦力与压力大小的关系，应保持接触面不变，即第l、2两次实验，从数据中看出，压力越大，摩擦力越大。
    答案：(1)接触面的粗糙程度压力的大小
    (2)1、2在接触面的粗糙程度不变时，压力越大，摩擦力越大

    平衡状态中摩擦力大小的判断：
          根据二力平衡的知识，一对平衡力一定大小相等，方向相反，作用在同一物体上，故可对物体进行受力分析，从而来判断摩擦力情况。这也是判断各种摩擦力情况最行之有效的方法。例：体重为490N的某同学用双手握住竖直的木杆匀速上攀，他所受的摩擦力(  )
    A．等于490N，方向竖直向下
    B．等于490N，方向竖直向上
    C．大于490N，方向竖直向下
    D．小于490N，方向竖直向上
    解析：人匀速上攀，受力平衡，重力等于摩擦力，且方向相反。
    答案：B

  • 滑动摩擦力：
    定义： 当一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力叫滑动摩擦力。

    大小：F=μ×FN。FN：正压力（不一定等于施力物体的重力）μ：动摩擦因数

    方向：滑动摩擦力的方向总是沿接触面，并且与物体相对运动方向相反。

    静摩擦力：
    定义：若两相互接触且相互挤压，而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相对滑动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力，谓之“静摩擦力”。

    大小：静摩擦力根据外力而变化，但有一个最大值，叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

    方向：跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反。
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