Question

在去年4月初，国家针对校车发布了相关的安全强制性标准，并且已于去年的5月1日起正式实施．字通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如下表，请仔细阅读并完成下列问题．已知每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²．（g=10N/kg）
    （1）该校车的每个座位上均配有安全带，这是为了防止汽车　   　（选填“启动”或“刹车”）时，由于　   　可能对孩子造成的伤害．
    （2）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？

外形（mm）                            9980×2430×31050

整备质量（kg）                       9000

座位数                                     48～51

百公里油耗（L）                     ≤19

行李舱（m³）                          0.4

轮胎数（条）

最高时速（km/h）                   105

（3）当汽车以最高车速在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为6000N．则连续行驶6min，汽车所做的有用功是多大？

（4）校车行驶一定要遵守交通规则，严禁超员．请你运用所学物理知识，说明汽车为什么不能超载？（写出一条即可）

 

Answer 1

  分析：（1）汽车在紧急刹车时，乘客由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，乘客可能冲出座位碰到前面的物体（座椅背）上而受到伤害，系上安全带，可以防止刹车时乘客受到伤害． 

（2）先求出汽车对水平地面的压力，然后由压强公式求出汽车对地面的压强．
（3）由平衡条件求出汽车牵引力，由W=Fs求出汽车做的有用功．
（4）质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大，刹车时的刹车距离越大．
（1）该校车的每个座位上均配有安全带，这是为了防止汽车刹车时，由于惯性可能对孩子造成的伤害．
（2）汽车对水平地面的压力F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N，
由表中数据可知，汽车有6个轮胎，汽车与地面的接触面积S=0.05m²×6=0.3m²，
汽车对地面的压强P===3×10⁵Pa；
（3）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：汽车的牵引力F=f=6000N，
∵v=，汽车速度v=105km/h=m/s，
∴汽车在t=6min=360s内的路程s=vt=m/s×360s=10500m，
汽车做的功W=Fs=6000N×10500m=6.3×10⁷J；
（4）汽车质量越大，惯性越大，运动状态越难改变，
紧急刹车时，刹车距离大，车不易停下来，容易造成交通事故，因此汽车要严禁超载．