Question

为了保障学生乘车安全，某校投入使用的新型安全校车（如图所示）。求：

（1）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m²，求校车对水平路面的压强?

（2）在寒冷的冬天，若校车以12m/s的速度在一段平直路面是 匀速行驶了5min，校车受到的牵引力是4500N，同时打开车内的供暖设备放出了6.3×10⁶J的内能，这段时间内完全燃烧1.4kg的汽油（汽油的热值是4.6×10⁷J/kg），则，校车在这段时间内的能量转化率是多少？

（3）这种校车具有良好的刹车系统，请你就校车急刹车情景提出一个与物理有关的问题，并用所学物理知识解释。

Answer 1

（1）p=F/S=G/S=(9000kg×10N/kg)/0.15m²=6×10⁵Pa（不写公式或算错数不给分）

（2）W_有=Fs+Q=4500N×12m/s×5×60s+6.3×10⁶J=2.25×10⁷J

W_总=mq= 1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J（两步共1分）

能量转化率η= W_有/ W_总=2.25J/6.44J=35%

（3）提出问题1分，解释问题1分

问题1：急刹车时。车内的同学为什么会有向前倾的感觉?

解释  急刹车时，车内的同学由于具有惯性。仍要向前运动。

问题2：急刹车过程中。能量是怎样转化的?

解释  急刹车过程中，机械能转化为内能。

问题3：急刹车后。校车轮胎为什么会发烫?

解释  急刹车过程中，机械能转化为内能。使轮胎温度升高