Question

（2012?廈門）2012年4月5日開始實施的《校車安全管理條例》第三十五條規(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60km/h．如圖是一款智慧校車，整車的質(zhì)量是6600kg．智慧校車超過限定速度時，系統(tǒng)會發(fā)出超速語音報警，并強(qiáng)制控制車輛行駛速度，保證安全行車．
（1）若空載時校車車輪與路面的總接觸面積是0.2m²，此時校車對水平路面的壓強(qiáng)是多大？
（2）該校車在普通公路沿水平方向勻速行駛時，受到的阻力是3000N，校車在4min內(nèi)最多可做多少功？

Answer 1

分析：（1）校車對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)公式求出對水平路面的壓強(qiáng)；
（2）汽車勻速行駛時處于平衡狀態(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=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：解：（1）校車對水平路面的壓力：
F=G=mg=6600kg×9.8N/kg=64680N，
校車對水平路面的壓強(qiáng)：
p=

F

s

=

64680N

0.2m2

=3.234×10⁵Pa；
（2）校車的最大速度：
v=60km/h=

50

3

m/s，
∵校車勻速直線運動，
∴受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
即F=f=3000N，
校車的最大功率：
P=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）空載時校車對水平路面的壓強(qiáng)是3.234×10⁵Pa；
（2）校車在4min內(nèi)最多可做1.2×10⁷J的功．

點評：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用和知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．