Question

19．国家近年出台了《校车安全管理条例》，校车安全得到了根本保证．下图是一种符合安全标准的新型安全校车，它的部分技术参数如下表所示．请根据材料解答下列问题：

整车装备质量（kg）	5400
标准座位数（个）	50
设计最高时速（km/h）	80
装有轮胎数（个）	6
每个轮胎跟地面的接触面积（cm2）	400

（1）校车设计的最高时速达到80km/h，但《校车安全管理条例》中规定校车行驶的最高时速为60km/h，其实质是控制校车的C不至于过大．
A．惯性           B．势能          C．动能          D．摩擦力
（2）当校车载上的人员及货物的总质量为600千克后，静止在水平地面上时，校车对地面的压强多大？
（3）某学校学生乘坐该校车回家，校车在1000N牵引力作用下，以15m/s的速度在水平路面上匀速行驶了20分钟后安全到达目的地，求校车牵引力所做的功是多少？此时发动机的功率多大？

Answer 1

分析 （1）物体的动能与质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大．
（2）地面受到的压力等于校车和人的重力之和，应用压强公式可以求出小车对地面的压强．
（3）校车匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件求出牵引力，根据s=vt求出校车行驶的距离，由W=Fs求出功，应用功率公式求出功率．

解答 解：（1）在校车质量一定时，速度越大，其动能越大，控制校车的速度，实际是控制校车的动能不能太大，故C正确；
（2）当校车载上人员及货物后，静止时校车对水平地面的压力：
F=G_总=（m_车+m_人和物）g=（5400kg+600kg）×10N/kg=6×10⁴N，
轮胎跟地面的总接触面积：S=6S′=6×400cm²=2400cm²=0.24m²，
校车对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{0.24{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa．
（3）校车做匀速运动，处于平衡状态，
由平衡条件可知，牵引力：F=f=1000N，
由v=$\frac{s}{t}$可知，t=20min=1200s内校车行驶的距离：
s=vt=15m/s×1200s=1.8×10⁴m，
校车牵引力所做的功：
W=Fs=1000N×1.8×10⁴m=1.8×10⁷J，
此时发动机的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{1200s}$=1.5×10⁴W．
故答案为：（1）C；
（2）校车对地面的压强为2.5×10⁵Pa；
（3）校车牵引力所做的功是1.8×10⁷J，此时发动机的功率为1.5×10⁴W．

点评 本题考查了影响动能的因素、求压强与功率问题，应用压强公式、平衡条件、功的计算公式与功率公式即可正确解题．