Question

在去年4月初，國家針對(duì)校車發(fā)布了相關(guān)的安全強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，并且已于去年的5月1日起正式實(shí)施．字通專用校車ZK6100DA的部分技術(shù)參數(shù)如下表，請(qǐng)仔細(xì)閱讀并完成下列問題．已知每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.05m²．（g=10N/kg）
    （1）該校車的每個(gè)座位上均配有安全帶，這是為了防止汽車　   　（選填“啟動(dòng)”或“剎車”）時(shí)，由于　   　可能對(duì)孩子造成的傷害．
    （2）該校車（空車）靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？

外形（mm）                            9980×2430×31050

整備質(zhì)量（kg）                       9000

座位數(shù)                                     48～51

百公里油耗（L）                     ≤19

行李艙（m³）                          0.4

輪胎數(shù)（條）

最高時(shí)速（km/h）                   105

（3）當(dāng)汽車以最高車速在水平地面上勻速行駛時(shí)，所受阻力為6000N．則連續(xù)行駛6min，汽車所做的有用功是多大？

（4）校車行駛一定要遵守交通規(guī)則，嚴(yán)禁超員．請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)，說明汽車為什么不能超載？（寫出一條即可）

 

Answer 1

  分析：（1）汽車在緊急剎車時(shí)，乘客由于慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，乘客可能沖出座位碰到前面的物體（座椅背）上而受到傷害，系上安全帶，可以防止剎車時(shí)乘客受到傷害． 

（2）先求出汽車對(duì)水平地面的壓力，然后由壓強(qiáng)公式求出汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）由平衡條件求出汽車牽引力，由W=Fs求出汽車做的有用功．
（4）質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量越大，慣性越大，剎車時(shí)的剎車距離越大．
（1）該校車的每個(gè)座位上均配有安全帶，這是為了防止汽車剎車時(shí)，由于慣性可能對(duì)孩子造成的傷害．
（2）汽車對(duì)水平地面的壓力F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N，
由表中數(shù)據(jù)可知，汽車有6個(gè)輪胎，汽車與地面的接觸面積S=0.05m²×6=0.3m²，
汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)P===3×10⁵Pa；
（3）汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：汽車的牽引力F=f=6000N，
∵v=，汽車速度v=105km/h=m/s，
∴汽車在t=6min=360s內(nèi)的路程s=vt=m/s×360s=10500m，
汽車做的功W=Fs=6000N×10500m=6.3×10⁷J；
（4）汽車質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，
緊急剎車時(shí)，剎車距離大，車不易停下來，容易造成交通事故，因此汽車要嚴(yán)禁超載．