Question

12．在去年4月初，国家针对校车发布了相关的安全强制性标准，并且已于去年的5月1日起正式实施．字通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如表，请仔细阅读并完成下列问题．已知每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²．（g=10N/kg）

外形（mm）	9980×2430×31050
整备质量（kg）	9000
座位数	48～51
百公里油耗（L）	≤19
行李舱（m3）	0.4
轮胎数（条）	6
最高时速（km/h）	100

（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）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
（3）当汽车以最高车速在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为6000N．则连续行驶6min，汽车所做的有用功是多大？

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）由平衡条件求出汽车牵引力，由W=Fs求出汽车做的有用功．

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）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：汽车的牵引力F=f=6000N，
汽车速度v=100km/h≈28m/s，
则由v=$\frac{s}{t}$得：汽车在t=6min=360s内的路程s=vt=28m/s×360s=10080m，
汽车做的功W=Fs=6000N×10080m=6.048×10⁷J．
答：（1）惯性；
（2）汽车对水平地面的压强是3×10⁵Pa；
（3）汽车所做的有用功是6.048×10⁷J；

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．