Question

16．閱讀短文，回答問題：汽車盤式剎車系統
        汽車剎車系統又稱汽車制動系統．剎車系統作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車．如圖A所示是目前國內中小型汽車上使用較多的前盤后鼓式剎車系統，即前輪為盤式剎車系統，后輪為鼓式剎車系統．

　    盤式剎車是以靜止的剎車片夾住隨輪轉動的制動盤產生摩擦力，使車輪轉動速度降低的剎車裝置．為使質量小些，制動盤厚度不宜取得很大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小．為提高制動盤摩擦面的散熱性能，大多把制動盤做成如圖B所示的，這樣可使制動盤溫度降低20%～30%．
       剎車片和制動盤之間產生的滑動摩擦力的大小和它們相互間的正壓力成正比：即f=μN，其中μ為比例常數叫“滑動摩擦系數”，也被稱為“動摩擦因數”它是一個沒有單位的數值．滑動摩擦系數與接觸物體的材料、表面光滑程度、干濕程度、“表面溫度等都有關．
       為了保護剎車系統的作用，要經常對剎車系統本身相關部件、油品進行檢查、維護．除此之外駕駛員的駕駛習慣對剎車系統的影響也是很大的，比如在盤山公路向低處行駛時不能頻繁剎車，也不能熄火滑行，缺少了發動機的真空助力，剎車系統就等于“殘廢”．

（1）如圖Ⅰ為腳踩剎車的示意圖，支點為O，作出腳踩剎車的動力F₁的力臂和活塞對杠桿的阻力F₂的示意圖．
（2）剎車時制動盤發熱，機械能轉化為內能．
（3）通常把制動盤做成中間空洞的通風式的，這是通過熱傳遞方式減少（選填“增加”、“減少”）制動盤的內能．
（4）剎車失靈時，在盤山公路上熄火向低處滑行的汽車，重力勢能減少，動能增加．（選填“增加”、“減少”、“不變”）
（5）某汽車的前輪采用的是盤式剎車，溫度一定時，該車前輪剎車時剎車片和制動盤之間產生的滑動摩擦力f及滑動摩擦系數μ與它們相互間的“正壓力N的關系，圖Ⅱ中四個圖中描述正確的是C．

Answer 1

分析 （1）力臂是指從支點到力的作用線的垂直距離，活塞對杠桿的阻力F₂的阻力是水平向左的．
（2）做功可改變物體的內能，克服摩擦做功是消耗機械能，得到內能的過程．
（3）改變內能的方法：一是做功，對物體做功（克服摩擦做功、壓縮氣體做功），物體內能會增加；物體對外做功，物體內能會減少；二是熱傳遞．據此分析判斷．
（4）動能大小的影響因素：質量、速度．質量越大，速度越大，動能越大．
重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度．質量越大，高度越高，重力勢能越大．
（5）剎車片和制動盤之間產生的滑動摩擦力的大小和它們相互間的正壓力成正比，據此對圖象進行分析，然后做出判斷．

解答 解：（1）過支點O做力F₁的垂線段，用箭頭標出這段距離，記為L₁，就是動力臂；活塞對杠桿的阻力F₂的阻力水平向左，如下圖：

（2）剎車片過熱，是摩擦生熱現象，是做功使它的內能增大的，剎車片克服摩擦力做功，機械能轉化成內能；
（3）通常把制動盤做成中間空洞的通風式的，這是通過熱傳遞方式減制動盤的內能；
（4）剎車失靈時，在盤山公路上熄火向低處滑行的汽車，汽車的質量不變，高度減小，重力勢能減少；速度不斷增大，動能增加．
（5）由題知，剎車片和制動盤之間產生的滑動摩擦力的大小和它們相互間的正壓力成正比：即f=μN，故符合要求的只有C符合要求．
故答案為：（1）見上圖；（2）機械；內；（3）熱傳遞；減少；（4）減少；增加；（5）C．

點評 此題考查力臂的畫法、改變物體內能的兩種方式、動能和重力勢能大小的影響因素等多個知識點，是一道綜合性較強的題目．