Question

10．2014年4月，国家针对校车发布了相关的安全强制标准，并且于2015年5月1日起正式实施．宇通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如下表．且每个轮胎与地面的接触面积为 0.05m²，当校车以最高车速在某段平直路面匀速行驶6min的过程中，所受阻力为6000N．g=10N/kg，请你解答：
（1）该校车的每个座位上均配有安全带，这是为了防止校车刹车（选填“启动”或“刹车”）时，由于惯性可能对学生造成伤害；
（2）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强；
（3）校车在平直路面行驶的过程中牵引力所做的功．

外形/mm	9980x 2430x 31050
装备质量/kg	9000
座位数	48-51
百公里油耗/L	19
行李胎/m3	0.4
轮胎数/条	6
最高时速/（km?h-1）	108

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）校车在某段平直公路上匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力的大小相等，根据s=vt求得校车通过的距离，根据W=Fs求出牵引力做的功．

解答 解：（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=$\frac{F}{S}$=$\frac{90000N}{0.3{m}^{2}}$=3×10⁵Pa；
（3）校车做匀速直线运动，则牵引力F′=f=6000N，
v=108km/h=30m/s，t=6min=360s，
由v=$\frac{s}{t}$，校车通过的距离s=vt=30m/s×360s=1080m，
牵引力所做的功W=F′s=600N×1080m=6.48×10⁷J．
答：（1）刹车；惯性．
（2）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强为3×10⁵Pa；
（3）校车在平直路面行驶的过程中牵引力所做的功为6.48×10⁷J．

点评 本题涉及的知识点较多，是一道综合题，但难度不大，熟练应用惯性知识、压强公式、功的计算公式即可正确解题．