汽車上坡為什么要減速

韓鳳榮

“五一”假期到了，在小輝的要求下，一家人決定去旅游，去體驗(yàn)美好的大自然，欣賞春天的美景，

旅游大巴車在路上飛馳，車內(nèi)歡聲笑語，車外是翠綠的樹木和綠油油的麥田，以及星星點(diǎn)點(diǎn)的野花.天空還不時(shí)有小鳥飛過，導(dǎo)游用甜美的聲音介紹著風(fēng)景，好不愜意.突然，小輝感覺大巴車的速度慢了下來.定眼一看，原來是車駛上了一個(gè)比較陡的斜坡.

“汽車上坡時(shí)速度為什么要減慢呢？”小輝心里非常疑惑，隨之就把自己的困惑和爸爸說了.

爸爸解釋說：“當(dāng)汽車沿較陡的斜坡上行時(shí)，通常都要掛低擋，但同時(shí)卻要開足馬力，加大油門，汽車才能上行，否則發(fā)動機(jī)很可能因功率超負(fù)荷而熄火.爬坡時(shí)萬一出現(xiàn)這種情況是很危險(xiǎn)的，”

小輝連連搖頭，爸爸看出小輝根本不明白其中的原理，說道：“聽不明白嗎，我再給你好好講講！”

“好好坐著吧，這是公共場合，不要高談闊論打擾別人！”聽見兩人說話，小輝的媽媽不由地插嘴道，父子倆對視一下，會意地一笑，閉上了嘴巴.

到了目的地，安頓好房間后，小輝迫不及待地“舊事重提”，

“坐了一路車，有點(diǎn)渴.”爸爸邊說邊做了個(gè)要喝水的動作.

“爸爸，您就別賣關(guān)子了！”小輝邊說邊迅速地給爸爸倒了一杯水.爸爸抿了一口水，說：“你知道，對于汽車而言，前進(jìn)的動力是由發(fā)動機(jī)提供的，而發(fā)動機(jī)的核心參數(shù)（重要的性能指標(biāo)）是功率，一個(gè)發(fā)動機(jī)的最大輸出功率是固定不變的.”

“功率？我們剛學(xué)過有關(guān)功率的知識.”

“既然你學(xué)過功率的知識，你看看能不能從發(fā)動機(jī)的角度解釋這個(gè)問題.”

“哦，我試試！”小輝一邊說著，一邊就開始思考.

“對于每輛車來說，它的最大功率值是有限度的，如果我們設(shè)某汽車可達(dá)到的最大輸出功率為P.則P=w/t，若汽車在t時(shí)間內(nèi)，在牽引力F的作用下，勻速通過了s的路程，則汽車牽引力F在t時(shí)間內(nèi)所做的功為W=Fs，因此有，即汽車的功率等于牽引力與速度的乘積.汽車上坡時(shí)需要的牽引力要比在平直公路上的大，由P=Fv可知，當(dāng)功率P一定（不可增大）時(shí)，發(fā)動機(jī)的牽引力與速度的乘積是一個(gè)定值.則牽引力F的大小與汽車的速度成反比，即牽引力F大.速度必小；反之，牽引力F小，速度大.”小輝拿起寫有推導(dǎo)過程的紙給爸爸看，自豪的說：“是這樣吧，爸爸！”

“好小子，有你的，基本原理是這樣的，只是為什么汽車上坡需要很大的牽引力還需要給你說明一下.”爸爸看完后說道.

“因?yàn)槠囋谄街惫飞蟿蛩傩旭倳r(shí)，牽引力F的大小應(yīng)等于汽車行駛中所受的阻力，而汽車在上坡時(shí)，除了要克服摩擦及空氣阻力外，還要有相當(dāng)大的力來克服汽車及貨物的重力作用，所以，要上坡爬行，汽車的牽引力就要比在平路行駛時(shí)增大很多，而汽車的最大功率又是有限度的，為獲得足夠大的牽引力.就必須相應(yīng)地減慢速度.因此，在上坡時(shí)，汽車司機(jī)必須換用低速擋，同時(shí)加大油門，使汽車輸出功率最大.才能保證汽車爬上陡坡去，”

“生活中我們看到的拖拉機(jī)犁地時(shí)要比在路面上行駛得慢，挑山夫負(fù)重上山時(shí)總是慢悠悠的，也是利用了同樣的道理.”爸爸接著說.

小輝點(diǎn)點(diǎn)頭做了一個(gè)鬼臉，“我也口渴了！”說著從爸爸的手中搶過水杯，連喝幾口.“臭小子，敢搶我的水喝！”房間里傳出父子倆的笑聲.endprint