Question

【題目】為了保障學生人身安全，銀川景博學校配備了專用校車，空車質量為6500kg，四個車輪與地面的總接觸面積約為500cm2。該型號校車在一段平直路面以40km/h的速度勻速行駛了6km，此時校車受到的阻力是4500N，總耗能為9×107J。求：

（1）校車空載時對地面的壓強為多少帕？

（2）校車發動機的效率。

（3）校車自賀蘭山路通過閱海大橋下坡時的動能、勢能的變化情況。

（4）在駕駛前，工作人員嚴格要求同學們必須系好安全帶，避免發生意外。請用你所學的物理知識解釋。

Answer 1

【答案】（1）1.3×106Pa；（2）30%；（3）重力勢能減小，動能變大；（4）在駕駛前，工作人員嚴格要求游客必須系好安全帶，避免發生意外，原因是人隨車高速前進，當緊急剎車時，由于慣性，人仍然會高速向前運動，容易撞到車內前方的硬物而受傷

【解析】

（1）校車對水平面上的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，再根據壓強公式求出對水平路面的壓強；
（2）根據公式W=Fs可求汽車行駛過程所做的功，已知汽車行駛消耗的能量，二者之比就等于校車在這段時間內的校車發動機的效率；
（3）根據影響動能和勢能的因素分析校車自賀蘭山路通過閱海大橋下坡時的動能、勢能的變化情況；
（4）慣性是指物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質，是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。

（1）校車對水平路面的壓力：F=G=mg=6500kg×10N/kg=6.5×104N，

校車對水平路面的壓強：；

（2）校車勻速運動，受到牽引力和阻力是平衡力，牽引力F=f= 4500N，牽引力做的功：W=Fs=4500N×6000m=2.7×107J，總耗能為W總=9×107J，校車發動機的效率：；

（3）校車自賀蘭山路通過閱海大橋下坡時，高度變小，重力勢能減小，速度變大，動能變大；

（4）人隨車高速前進，當緊急剎車時，由于慣性，人仍然會高速向前運動，容易撞到車內前方的硬物而受傷，因此要求人必須系好安全帶，避免發生意外。