Question

5．校车安全备受社会关注，国家出台了《校车安全管理条例》．如图是某区部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12安全标准，车的总质量为5380千克．则：
（1）校车设计最高时速达到80km/h，但《校车安全管理条例》中规定校车最高时速为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）一个质量为60千克的驾驶员驾驶校车空载，每个轮子跟地面的接触面积为400cm²．校车对地面的压强是多大？
（3）某学校学生乘坐该校车回家，校车以45km/h的速度在水平路面上匀速行驶了20分钟后完全到达目的地，校车受到的阻力为100N，求校车牵引力所做的功是多少？

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．

解答 解：（1）校车质量一定时，速度越大，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）校车对水平地面的压力：
F=G_总=（m_车+m_人）g=（5380kg+60kg）×10N/kg=5.44×10⁴N，
校车对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5.44×1{0}^{4}N}{4×400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.4×10⁵Pa．
（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=100N，
v=54km/h=15m/s，
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=100N×1.8×10⁴m=1.8×10⁶J，
答：（1）C；
（2）校车对水平地面的压强有3.4×10⁵Pa；
（3）校车牵引力所做的功是1.8×10⁶J．

点评 本题考查了影响动能的因素、重力公式、压强公式、速度公式、二力平衡条件、功的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是解答（2）题的关键．