Question

19．國(guó)家近年出臺(tái)了《校車安全管理?xiàng)l例》，校車安全得到了根本保證．下圖是一種符合安全標(biāo)準(zhǔn)的新型安全校車，它的部分技術(shù)參數(shù)如下表所示．請(qǐng)根據(jù)材料解答下列問(wèn)題：

整車裝備質(zhì)量（kg）	5400
標(biāo)準(zhǔn)座位數(shù)（個(gè)）	50
設(shè)計(jì)最高時(shí)速（km/h）	80
裝有輪胎數(shù)（個(gè)）	6
每個(gè)輪胎跟地面的接觸面積（cm2）	400

（1）校車設(shè)計(jì)的最高時(shí)速達(dá)到80km/h，但《校車安全管理?xiàng)l例》中規(guī)定校車行駛的最高時(shí)速為60km/h，其實(shí)質(zhì)是控制校車的C不至于過(guò)大．
A．慣性           B．勢(shì)能          C．動(dòng)能          D．摩擦力
（2）當(dāng)校車載上的人員及貨物的總質(zhì)量為600千克后，靜止在水平地面上時(shí)，校車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？
（3）某學(xué)校學(xué)生乘坐該校車回家，校車在1000N牽引力作用下，以15m/s的速度在水平路面上勻速行駛了20分鐘后安全到達(dá)目的地，求校車牽引力所做的功是多少？此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率多大？

Answer 1

分析 （1）物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，在質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大．
（2）地面受到的壓力等于校車和人的重力之和，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出小車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）校車勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件求出牽引力，根據(jù)s=vt求出校車行駛的距離，由W=Fs求出功，應(yīng)用功率公式求出功率．

解答 解：（1）在校車質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，其動(dòng)能越大，控制校車的速度，實(shí)際是控制校車的動(dòng)能不能太大，故C正確；
（2）當(dāng)校車載上人員及貨物后，靜止時(shí)校車對(duì)水平地面的壓力：
F=G_總=（m_車+m_人和物）g=（5400kg+600kg）×10N/kg=6×10⁴N，
輪胎跟地面的總接觸面積：S=6S′=6×400cm²=2400cm²=0.24m²，
校車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{0.24{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa．
（3）校車做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件可知，牽引力：F=f=1000N，
由v=$\frac{s}{t}$可知，t=20min=1200s內(nèi)校車行駛的距離：
s=vt=15m/s×1200s=1.8×10⁴m，
校車牽引力所做的功：
W=Fs=1000N×1.8×10⁴m=1.8×10⁷J，
此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{1200s}$=1.5×10⁴W．
故答案為：（1）C；
（2）校車對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.5×10⁵Pa；
（3）校車牽引力所做的功是1.8×10⁷J，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為1.5×10⁴W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響動(dòng)能的因素、求壓強(qiáng)與功率問(wèn)題，應(yīng)用壓強(qiáng)公式、平衡條件、功的計(jì)算公式與功率公式即可正確解題．