Question

汽車(chē)超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源。為了加強(qiáng)監(jiān)控，各地均設(shè)置超載監(jiān)測(cè)站。如圖所示，已知某汽車(chē)的自重為2噸，其載重量為10噸。現(xiàn)讓該汽車(chē)前輪開(kāi)上電子地磅秤，其讀數(shù)為5噸，后輪開(kāi)上電子地磅秤讀數(shù)為6噸，且前后輪與地面的接觸面積相等。問(wèn)：

（1）該汽車(chē)的前后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是否相同？為什么？

（2）該汽車(chē)是否超載，通過(guò)分析計(jì)算說(shuō)明理由。

Answer 1

   （1）(2分)前輪對(duì)地面的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)                       

      前后輪對(duì)地面的受力面積相同，前輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力                         

   （2）(4分)方法一：以汽車(chē)前輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖甲                                                                                    

 根據(jù)杠桿平衡條件得：F_后L=G L₁                                                                  

以汽車(chē)后輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖乙                                                                                    

 根據(jù)杠桿平衡條件得：F_前L=G L₂                            

解得：G=F_前+F_后

  =（5000kg+6000kg）×10N/kg<（2000kg+10000kg）× 10N/kg   

所以，該汽車(chē)不超載。                                   

方法二：以汽車(chē)整體為研究對(duì)象，汽車(chē)保持靜止?fàn)顟B(tài)受到平衡力, 設(shè)地面對(duì)汽車(chē)的支持力為F，作用G_總=F

汽車(chē)對(duì)地面的總壓力F_總=F_前+F_后。因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ�，所以地面�?duì)汽車(chē)的支持力等于汽車(chē)對(duì)地面的總壓力，所以G_總=F=F_前+F_后，         

                              =（5000kg+6000kg）×10N/kg<（2000kg+10000kg）× 10N/kg               

                         所以，該汽車(chē)不超載。