题文

2007年的冬天，我国遭遇了五十年一遇的冻雪，给交通运输带来了极大的不便．汽车作为一种重要的交通工具，在这次冻雪天气里涉及了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题： （1）汽车的水箱，在夜晚易冻裂，请分析是什么原因所致？ （2）在冻雪天气里如何减小交通事故的发生，请给司机提两条建议． （3）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×105Pa以内．有一辆重2.4×104N的6轮油罐车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2，请你计算该汽车允许装载的汽油的最大质量是多少？（g取10N/kg）

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）在夜晚，水箱中的水降温凝固成冰，而质量相同的水和冰相比，水的密度大，因而水结冰后体积变大，且水箱是遇冷收缩的，这样会将水箱胀破； （2）为了在冻雪天气里减少交通事故的发生，我们可以装上防滑链，慢速行驶，保持车距等． （3）（3）地面能承受的最大压力：F=PS=7×105Pa×200×10-4m2×6=84000N； 则货物的重力G=F-G车=84000N-2.4×104N=60000N； 装载的货物的最大质量为：m= G g = 60000N 10N/kg =6000kg； 答：该汽车允许装载的汽油的最大质量是6000kg．

据专家权威分析，试题“2007年的冬天，我国遭遇了五十年一遇的冻雪，给交通运输带来了极..”主要考查你对  压强的大小及其计算，与密度有关的物理现象，增大或减小摩擦的方法  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与密度有关的物理现象增大或减小摩擦的方法

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：与密度有关的物理现象

• 密度知识的应用：
  

  应用	适用范围	方法
  求物体的质量	不便于直接称量质量的物体	（1）查出该物质的密度ρ，测出体积V （2）根据ρ=m/v的变形公式m=ρV，求出质量
  求物体的体积	形状不规则或不便于直接测量体积的物体	（1）查出物质的密度ρ，用天平测出其质量 （2）根据ρ=m/V的变形公式V=m/ρ求出体积
  求物质的密度	鉴别物质	（1）根据ρ=m/v算出物质的密度 （2）对照密度表，鉴别出什么物质

• 密度的应用：
  密度的应用主要有四个方面：①选择材料；②鉴别物质；③由体积求质量；④由质量求体积。
  
  1．选材料问题
  例1  在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主材料等。下面属于主要从密度的角度考虑选材的是(   )