Question

12．“关注校车安全，呵护儿童成长！”为保障乘车学生的人身安全，小梦就读的学校购买了一辆校车（如图所示），如表是校车的部分参数和相关信息，请解答下列问题（g=10N/kg）

空车质量（kg）	5000	车身长度（m）	8.2
最大车速（km/h）	72	额定功率（kw）	60
车轮胎与地面总接触面积（m2）	0.1	满载可乘人数（人）	20
100km耗油量（L）	10	汽油的密度（kg/m2）	0.8×103

（1）空车对水平路面产生的压强是多少？
（2）在某一水平路段，校车以额定功率做匀速直线运动，在10min内行驶了9000m，则在这一过程中小车受到的阻力是多少？
（3）小梦同学注意到，新校车的“鼻子”特别长，车上每一个座位都配置有安全带，请从安全角度分析，这样设计有什么好处（写出一条即可）

Answer 1

分析 （1）水平面的上物体，对水平地面的压力大小F等于物体的重力G，再依据公式p=$\frac{F}{S}$进行计算；
（2）校车匀速直线运动，其所受阻力f与牵引力F是一对平衡力，可依据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{fs}{t}$进行计算；
（3）当汽车碰撞时，头部或尾部即被迫变形，吸收碰撞能量，能使驾乘舱尽量少产生变形以便保证乘员安全；物体具有保持原来运动状态不变的形状叫做惯性，任何物体都具有惯性．

解答 解：（1）由表可知，车在水平地面上，所以F=G=mg=5000kg×10N/kg=5×10⁴N，S=0.1m²，依据公式p=$\frac{F}{S}$可得：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{5×10}^{4}N}{{0.1m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（2）由题可知，校车在水平路段以额定功率做匀速直线运动，所以小车所受f与牵引力F是一对平衡力，由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{fs}{t}$可得：
f=F=$\frac{Pt}{s}$=$\frac{{6×10}^{4}W×6×1{0}^{2}s}{9000m}$=4×10³N；
（3））车体采用半长头设计是为了在车辆碰撞时，前部具有吸能作用，大大提高了司机及乘客的安全性；每个座位都有安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时，由于惯性而飞出，造成二次伤害．
答：（1）空车对水平路面产生的压强是5×10⁵Pa；
（2）这一过程中小车受到的阻力是4×10³N；
（3）新校车的“鼻子”特别长，碰撞时吸收的能量更多，提高安全性，安全带是为了防止汽车紧急刹车时，由于惯性而飞出，造成二次伤害．

点评 本题考查了压强和功的有关计算，要求我们掌握运算所采用的公式，代入数据时单位要统一，同时要理解惯性的危害与防护．