*苏广播电台在2019年3•15期间对某知名汽车品牌E级轿车连续出现减震器断裂事故(××减震门)进行了跟踪报道...
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*苏广播电台在2019年3•15期间对某知名汽车品牌E级轿车连续出现减震器断裂事故(××减震门)进行了跟踪报道。汽车悬架系统上都装有减震器(如图*),减震器一般和*簧配合使用进行共同减震(结构简图如图乙),当汽车压下时*簧被压缩,同时减震器中活塞向下运动,挤压减震器内部注入的油液,由于挤压作用,油液会在上下两个工作缸内上下流动,从而产生一定的阻力,减弱汽车的上下振动,改善汽车行驶的平顺*和舒适*。如果来自外界的力过大时,*簧迅速压至最低位置,减震器压到底部,出现减震器断裂造成汽车底盘触及地面等严重交通事故。
(1)为避免减震器变形,车主采取的规避风险方法中,不可行的是_________
A.过颠簸路段时尽量加速通过
B.适当降低汽车轮胎的胎压,提高轮胎的**空间
C.换用普通轮胎,避免使用强度大的防爆胎,缓解减震器压力D.尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩
(2)在一般召回处理策略中,有些厂商采用更换减震*簧的方式去加以巩固。通过查阅资料发现,对于某种材质的*簧在压缩或伸长时其形变量的影响因素及实验数据如表。
试验次数 | *簧长度 L/m | 横截面积S/cm2 | 所受拉力 F/N | 伸长量 △L/cm |
1 | 1 | 0.05 | 500 | 0.8 |
2 | 1 | 0.10 | 500 | 0.4 |
3 | 2 | 0.05 | 500 | 1.6 |
4 | 2 | 0.05 | 1000 | 3.2 |
5 | 4 | 0.10 | 1000 | 3.2 |
6 | 4 | 0.20 | 1000 | 1.6 |
在一次对汽车的减震测试中,对汽车轮胎都使用了一套这样的组合减震器。使用的减震器内部自平衡状态向下移动的最大长度为10cm,外部配备由该材质制作了长度为0.5m,横截面积为0.08cm2的减震*簧。在经过某颠簸路段时,对某个减震器产生了2.5×104N的压力,恰好将其推到了底端。
①该材料发生形变时,伸长量的表达式为_________(比例常数可用k表示,不用求出)。
②通过分析数据,减振*簧受到的最大压力为_________N。
③这个减震器在此过程中产生的平均阻力至少为多大?
(3)某次低速测试时,该研究小组绘制了汽车行驶中牵引力与速度的关系图象(如图),试求在本次测试中汽车发动机每分钟所做的功的大小。
【回答】
(1)A;(2)①△L=k;②2×104;③这个减震器在此过程中产生的平均阻力至少为5×103N;
【解析】(1)由于*力是两个相互接触的物体之间发生形变产生的;所以,为避免减震器变形,应减小*力的作用;则A.若过颠簸路段时尽量加速通过,减震器会发生较大的变形;故A不可行;B.若适当降低汽车轮胎的胎压,提高轮胎的**空间,可以减小减震器的变形;故B可行;C.若换用普通轮胎,避免使用强度大的防爆胎,缓解减震器压力,可以减小减震器的变形;故C可行;D.若尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩,可以减小减震器的变形;故D可行;(2)①由表格中的数据可得:当*簧的横截面积S、所受拉力F不变时,材料的伸长量△L与长度L成正比;当*簧的横截面积S、长度L不变时,材料的伸长量△L与所受拉力F成正比;当*簧的长度L、所受拉力F不变时,材料的伸长量△L与横截面积S成反比;综上所述,设比例系数为k,则所求的*簧伸长量△L满足的关系为:△L=k;②取L1=1m,S1=0.05cm2=5×10﹣6m2,F1=500N,△L1=0.8cm=8×10﹣3m,代入上式得:k=8×10﹣11m2/N;当L=0.5m,S=0.08cm2=8×10﹣6m2,△L=10cm=0.1m时,根据△L=k可得减振*簧受到的最大压力:F*===2×104N;③由于在经过某颠簸路段时,对某个减震器产生了2.5×104N的压力,恰好将其推到了底端。所以阻力为:F阻=F压﹣F*=2.5×104N﹣2×104N=5×103N;(3)低速测试时,由图象可知,速度为2km/h,牵引力为6×103N,在本次测试中汽车发动机的功率不变,根据P===Fv可得,汽车发动机每分钟所做的功:W=Pt=F1v1t=6×103N×(2×)m/s×60s=2×105J。(3)在本次测试中汽车发动机每分钟所做的功的大小为2×105J。
知识点:功和机械能 单元测试
题型:综合题
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