Question

【题目】如图，为通往浮来山的的部分路段示意图，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、 坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=1.5×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1=20s；以恒定功率P2匀 速通过BC段时，用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。请完成下列问题：

（1）请求出公交车静止在水平地面时对地面的压强。

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？

（3）公交车通过BC段时，可以看成一个简单机械，即斜面，牵引力的功就是总功， 阻力的功是额外功，重力的功是有用功。求公交车通过BC段时牵引力的功为 多少焦耳？

Answer 1

【答案】（1）3.75×105Pa；（2）1.5×104W；（3）1.08×106J

【解析】

（1）．公交车静止在水平地面时对地面的压力:

F=G=1.5×103N;

公交车静止在水平地面时对地面的压强:

p===3.75×105Pa

（2）．公交车通过AB段时牵引力：

F牵=f=0.01G=0.011.5×105N=1.5×103N;

公交车通过AB段做的功：

W= F牵sAB=1.5×103N200m=3×105J

牵引力的功率

P1===1.5×104W;

（3）．公交车通过BC段时阻力做的功，即额外功：

W额= fsBC=1.5×103N120m=1.8×105J

重力做的有用功：

W有用=Gh=1.5×105N6m=9×105N

公交车通过BC段时牵引力的功:

W总= W有用 W额=9×105N1.8×105J=1.08×106J。

答：（1）．公交车静止在水平地面时对地面的压强为3.75×105Pa；

（2）．公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是1.5×104W；

（3）．公交车通过BC段时牵引力的功为1.08×106J。