题目内容
【题目】在某次活动中,一辆校车与所载学生的总质量为9000kg,在一段平直路面匀速行驶,车轮与地面的总接触面积为0.15m2,此时校车受到的阻力是车重的0.05倍。求此时:
(1)校车对地面的压力和压强;(g=10N/kg)
(2)校车发动机提供的水平牵引力;
(3)如果该校车以120km/h的速度匀速行驶0.5h,牵引力做了多少功?
(4)校车行驶一定要遵守交通规则,严禁超员超速。请你运用所学物理知识,说明汽车为什么不能超载超速?(写出两条即可)
【答案】(1) 9(2)6×105Pa(3)4500N(4)2.7×108 J (5)见解析
【解析】
(1)校车对地面的压力等于总重力,根据F=G=mg求出其大小,又知道车轮与地面的接触总面积,根据p=,求出校车对地面的压强;
(2)校车在一段平直路面匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.05G求出其大小;
(3)根据s=vt求出校车行驶的距离,根据W=Fs求出牵引力做的功;
(4)可以从惯性、压强和稳度等知识点去分析,此题答案比较开放,只要合理即可.
(1)校车对水平地面的压力:F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N,
校车对水平地面的压强:p===6×105Pa;
(2)因校车在一段平直路面匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,
所以,校车发动机提供的水平牵引力:F牵引=f=0.05G=0.05×9×104N=4500N;
(3)由v=st可得,校车行驶的路程:s=vt=120km/h×0.5h=60km=6×104m,
校车牵引力所做的功:W=F牵引s=4500N×6×104m=2.7×108J;
(4)校车超员超载,质量大,动能大,发生交通事故时破坏力大;质量大,惯性大,车不易停止;质量大,重力大,对路面的压力也大,受力面积不变,对路面的压强大,容易损坏路面;校车超速则速度大,动能大,发生交通事故时破坏力大。