题目内容

13．目前哈市已有许多校车投入使用，如图为某学校校车，其总质量为6.4t，车轮跟地面接触的总面积为1600cm2．这辆校车在某段平直公路上匀速行驶9.9km，消耗柴油2L，受到的阻力是1.7×103N，（柴油热值3.3×107J/kg，柴油的密度0.8×103kg/m3），求：
（1）校车对地面的压强？
（2）这段路程内该校车发动机的效率？
（3）校车安全是社会关注的热点问题，为保障同学们的乘车安全，请为校车生产厂家和交管部门各提一条合理建议．

分析 （1）校车对地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据题意求出受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）根据Q=mq求出柴油完全燃烧释放的热量，根据二力平衡条件和W=Fs求出牵引力做的功，利用η=$\frac{W}{Q}$×100%求出校车发动机的效率；
（3）从超载和遵守交通规则等方面提出合理建议．

解答 解：（1）校车对地面的压力：F=G=mg=6.4×103kg×10N/kg=6.4×104N，
受力面积：S=1600cm2=0.16m2，
校车对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6.4×1{0}^{4}N}{0.16{m}^{2}}$=4×105Pa；
（2）柴油完全燃烧释放的热量：Q=m柴油q=ρVg=0.8×103kg/m3×2×10-3m3×3.3×107J/kg=5.28×107J，
因为校车匀速行驶，因此牵引力等于摩擦力，即F=f=1.7×103N；
牵引力做的功：W=Fs=1.7×103N×9.9×1000m=1.683×107J
校车发动机的效率：η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.683×1{0}^{7}J}{5.28×1{0}^{7}J}$×100%≈31.9%；
（3）生产厂家：不准超载，超载将容易发生交通事故；
交管部门：严格遵守交通规则，不可闯红灯等．
答：（1）校车对地面的压强为4×105Pa；
（2）校车发动机的效率为31.9%；
（5）生产厂家：不准超载，超载将容易发生交通事故；
交管部门：严格遵守交通规则，不可闯红灯．

点评 本题考查的是重力、压强的计算、功的计算、热量的计算和效率的计算，属于力学、热学最主要的公式应用的考查，有一定的代表性，需要熟练掌握基本公式或规律．

练习册系列答案
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3．如图1所示是一款用电热管加热，用半导体元件致冷的新型家用、车载用电器．图2是它的工作电路原理简图，其中R1为电热管，PN为致冷元件，适配器可将220V的交流电变为12V的直流电输出，此用电器铭牌中的相关参数如下表所示．
名称×××冷热箱 
 产品尺寸 30×29×32cm
 额定电压 交流220V直流12V 
 R1的额定功率 55W 
 PN的额定电流 2A

（1）电热管R1是利用电流的热效应来工作的，适配器“变交为直“这一功能在直流发电机中是通过换向器（填写器件名称）来实现．
（2）该冷热箱在加热状态下工作时，电路中的电流为多大？电热管R1的电阻为多少？
（3）在致冷状态下工作时，要使150g的可乐温度降低8℃，则至少应闭合开关S2多长时间？（已知：可乐的比热容为3.8×103J/kg•℃）
4．下列对我们身边一些数据估测，合理的是（　　）
A．中学生站在水平地面上时对地面的压力约为100N
B．人体的密度约为1g/cm3
C．在标准大气压下活塞式抽水机能把20m深处的水抽到地面
D．泰山顶峰的大气压约1.5×105Pa
1．按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内．某型号货车部分参数如表所示，司机师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，所用时间是6min，该路段限速60km/h（取g=10N/kg，ρ沙=2.5×103kg/m3）．
自重6×104N
车轮个数12
每个轮胎触底面积3×10-2m2
车厢容积12m3
（1）车厢内所装沙子的质量是多少？
（2）货车的速度为多少km/h？
（3）货车轮胎对地面的压强是多少？
（4）根据以上计算，请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害．
8．按要求作图：

（1）质量为2kg的物体放在斜面上，请画出图1此物体所受重力的示意图（g=10N/kg）．
（2）如图2，物体随传送带一起做匀速直线运动，画出A的受力示意图．
18．生活经验告诉我们，自行车轮胎内气压越低，骑起来就越费力；汽车轮胎内气压越低，油耗就越高．李明和张强经过观察发现，轮胎内气压降低是导致它与地面接触面积增大的一个原因，于是他们提出了滚动摩擦力是否与轮胎和地面接触面积大小有关的问题．
为此，他们设计了一个实验方案：在同一水平道路上，让李明骑在同一辆自行车上控制方向把，双脚踏在踏板上不动．分别在三种胎压情况下，由张强用弹簧测力计沿运动方向拉着自行车匀速运动．经过反复实验，得到了不同胎压下滚动摩擦力的平均值如表所示（车胎放掉的气体质量、其它阻力忽略不计）．
胎压正常较低很低
滚动摩擦力（平均值）10.5N15.2N20.8N
（1）在上述实验方案中，“让李明骑在同一辆自行车上”的目的是为了控制压力和接触面粗糙程度不变；“沿运动方向拉着自行车匀速运动”是为了使拉力等于滚动摩擦力；
（2）通过对实验数据的分析可以得到的结论是：在其它条件相同的情况下，接触面积越大，滚动摩擦力越大；
（3）胎压降低导致汽车油耗增大的原因是：因为胎压降低会使滚动摩擦力增大，若以相同的速度行驶，牵引力必须增大，行驶相同的路程，发动机对汽车所做的功就增多，耗油增加，所以胎压降低会造成油耗增大．
5．如图有一只量筒和一只量杯，量程均为100ml，它们50ml的刻度线是等高的．现在分别放入质量相等的酒精，则酒精对量筒和量杯底部的压强（　　）
A．量筒底部大B．量杯底部大
C．一样大D．三种情况都有可能
2．在下列生活生产应用中，不属于电磁波应用的是（　　）
A．电视机遥控器B．光纤通讯C．微波炉D．B超
3．汽车在平直的公路上作匀速直线运动，关于汽车的力中属于平衡力的是（　　）
A．汽车受到的重力与汽车对地面的压力
B．汽车受到的摩擦阻力与汽车受到空气的阻力
C．汽车受到向前的动力与汽车受到向后的阻力
D．汽车受到的重力与汽车受到向后的阻力

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