Question

12．在去年4月初，國家針對校車發(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日起正式實施．字通專用校車ZK6100DA的部分技術(shù)參數(shù)如表，請仔細(xì)閱讀并完成下列問題．已知每個輪胎與地面的接觸面積為0.05m²．（g=10N/kg）

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）	6
最高時速（km/h）	100

（1）該校車的每個座位上均配有安全帶，這是為了防止汽車剎車時，由于慣性可能對孩子造成的傷害．
（2）該校車（空車）靜止在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）當(dāng)汽車以最高車速在水平地面上勻速行駛時，所受阻力為6000N．則連續(xù)行駛6min，汽車所做的有用功是多大？

Answer 1

分析 （1）汽車在緊急剎車時，乘客由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動，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，可以防止剎車時乘客受到傷害．
（2）先求出汽車對水平地面的壓力，然后由壓強(qiáng)公式求出汽車對地面的壓強(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．

解答 解：（1）該校車的每個座位上均配有安全帶，這是為了防止汽車剎車時，由于慣性可能對孩子造成的傷害．
（2）汽車對水平地面的壓力F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N，
由表中數(shù)據(jù)可知，汽車有6個輪胎，汽車與地面的接觸面積S=0.05m²×6=0.3m²，
汽車對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{90000N}{0.3{m}^{2}}$=3×10⁵Pa；
（3）汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：汽車的牽引力F=f=6000N，
汽車速度v=100km/h≈28m/s，
則由v=$\frac{s}{t}$得：汽車在t=6min=360s內(nèi)的路程s=vt=28m/s×360s=10080m，
汽車做的功W=Fs=6000N×10080m=6.048×10⁷J．
答：（1）慣性；
（2）汽車對水平地面的壓強(qiáng)是3×10⁵Pa；
（3）汽車所做的有用功是6.048×10⁷J；

點評 本題涉及的知識點較多，是一道綜合題，但難度不大，熟練應(yīng)用慣性知識、壓強(qiáng)公式、功的計算公式即可正確解題．