Question

2．校車(chē)安全備受社會(huì)關(guān)注，國(guó)家出臺(tái)了《校車(chē)安全管理?xiàng)l例》．如圖是某區(qū)部分中小學(xué)投入使用的新型安全校車(chē)，這種校車(chē)的性能完全符合校車(chē)12項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)的質(zhì)量為5380千克．則：
（1）校車(chē)設(shè)計(jì)最高時(shí)速達(dá)到80km/h，但《校車(chē)安全管理?xiàng)l例》中規(guī)定校車(chē)最高時(shí)速為60km/h，其實(shí)質(zhì)是控制校車(chē)的C不至于過(guò)大．
A．慣性      B．勢(shì)能      C．動(dòng)能      D．摩擦力
（2）一個(gè)質(zhì)量為60千克的駕駛員駕駛校車(chē)空載，每個(gè)輪子跟地面的接觸面積為400cm²．校車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）某學(xué)校學(xué)生乘坐該校車(chē)回家，校車(chē)以54km/h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，校車(chē)受到的阻力為1000N，求校車(chē)牽引力所做的功是多少？

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(chē)和人的重力之和，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出小車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）校車(chē)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(chē)行駛的距離，由W=Fs求出功．

解答 解：（1）校車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大，控制校車(chē)的速度，實(shí)際是控制校車(chē)的動(dòng)能不能太大，故C正確；
（2）校車(chē)對(duì)水平地面的壓力：
F=G_總=（m_車(chē)+m_人）g=（5380kg+60kg）×10N/kg=5.44×10⁴N，
校車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5.44×1{0}^{4}N}{4×400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.4×10⁵Pa．
（3）校車(chē)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(chē)行駛的距離：
v=54km/h=15m/s，
s=vt=15m/s×1200s=1.8×10⁴m，
校車(chē)牽引力所做的功：
W=Fs=1000N×1.8×10⁴m=1.8×10⁷J，
答：（1）C；
（2）校車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)有3.4×10⁵Pa；
（3）校車(chē)牽引力所做的功是1.8×10⁷J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響動(dòng)能的因素、重力公式、壓強(qiáng)公式、二力平衡條件、功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是解答（2）題的關(guān)鍵．