Question

（2013?泉州質(zhì)檢）《校車安全管理?xiàng)l例》規(guī)定，載有學(xué)生的校車在普通公路上行駛的最高速度不得超過(guò)60km/h．如圖所示，已知校車的質(zhì)量是6600kg，問(wèn)：
（1）若校車車輪與路面的總接觸面積是0.2m²，此時(shí)校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是多大？
（2）若該校車在普通公路上以最大的速度沿水平方向勻速行駛時(shí)，受到的阻力是3000N，則該校車在4min內(nèi)可做多少功？

Answer 1

分析：（1）校車對(duì)水平面上的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；
（2）汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，根據(jù)二力平衡條件求出牽引力；根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出最大功率，根據(jù)W=Pt求出校車在4min內(nèi)做的功．

解答：已知：m=6600kg，v=60km/h=

50

3

m/s，S=0.2m²，f=3000N，t=4min=240s
求：（1）校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)p；
（2）校車在4min內(nèi)做的功W
解：（1）校車對(duì)水平路面的壓力：
F=G=mg=6600kg×9.8N/kg=64680N，
校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

64680N

0.2m2

=3.234×10⁵Pa；
（2）∵校車勻速直線運(yùn)動(dòng)，
∴受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
即F=f=3000N，
校車的最大功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=3000N×

50

3

m/s=5×10⁴N，
校車在4min內(nèi)最多可做功：
W=Pt=5×10⁴N×4×60s=1.2×10⁷J．
答：（1）空載時(shí)校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是3.234×10⁵Pa；
（2）校車在4min內(nèi)最多可做1.2×10⁷J的功．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、二力平衡條件、功率公式和功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用和知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．