Question

6．纯电动公交车不产生排气污染，有益环保．天台县公共交通有限公司今年采购十辆“8.5米系列纯电动公交车”加入运营．
（1）“8.5米系列纯电动公交车”质量为13吨，满载时车上所有人的质量3吨，若车与地面总接触面积为0.2m²，静止在水平路面上满载时对地面的压强为多大？
（2）这种公交车满载时在某一水平路面上以18千里/时的速度匀速直线运动，若受到阻力为车重的0.1倍，则前进10分钟时克服阻力做功多少？
（3）已知“8.5米系列纯电动公交车”每公里耗电约0.65千瓦时，电费1元/千瓦时；“传统8.5米公交”100公里耗油量一般20升，每升柴油以6元来计算．从耗能角度比较哪一类型的公交车的运营成本更低，请通过计算来说明．

Answer 1

分析 （1）车对地面的压力等于车与人的总重力，利用G=mg求出，又知受力面积，根据公式p=$\frac{F}{S}$求出车对地面的压强．
（2）根据阻力与车重的关系求出阻力，利用速度公式求出路程，再利用W=fs计算克服阻力做功；
（3）计算出“8.5米系列纯电动公交车”每行驶100km耗电的费用和“传统8.5米公交”每行驶100km耗油的费用，进行比较得出谁更经济；

解答 解：
（1）该公交车静止在水平路面上满载时对地面的压力：
F=G_总=（m_车+m_人）g=（13×10³kg+3×10³kg）×10N/kg=1.6×10⁵N，
公交车对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{5}N}{0.2{m}^{2}}$=8×10⁵Pa．
（2）由题知，车受到的阻力：f=0.1G_总=0.1×1.6×10⁵N=1.6×10⁴N，
根据v=$\frac{s}{t}$可得，车通过的路程：s=vt=18km/h×10×$\frac{1}{60}$h=3km=3000m，
则前进10分钟时克服阻力做功：W=fs=1.6×10⁴N×3000m=4.8×10⁷J；
（3）“8.5米系列纯电动公交车”每行驶100km耗电的费用：100×0.65kW•h×1元/kW•h=65元，
“传统8.5米公交”每行驶100km耗油的费用为：20L×6元/L=120元，
由此可知，每行驶100km的路程，“8.5米系列纯电动公交车”比“传统8.5米公交”的费用低，所以使用“8.5米系列纯电动公交车”的运营成本更低．
答：（1）“8.5米系列纯电动公交车”静止在水平路面上满载时对地面的压强为8×10⁵Pa．
（2）前进10分钟时克服阻力做功4.8×10⁷J；
（3）计算可知，“8.5米系列纯电动公交车”的运营成本更低．

点评 此题考查压强的大小计算、功的计算，同时涉及到车的运用成本核算，是一道综合性较强的题目，但难度不大，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．