Question

【题目】为了保障学生人身安全，银川景博学校配备了专用校车，空车质量为6500kg，四个车轮与地面的总接触面积约为500cm2。该型号校车在一段平直路面以40km/h的速度匀速行驶了6km，此时校车受到的阻力是4500N，总耗能为9×107J。求：

（1）校车空载时对地面的压强为多少帕？

（2）校车发动机的效率。

（3）校车自贺兰山路通过阅海大桥下坡时的动能、势能的变化情况。

（4）在驾驶前，工作人员严格要求同学们必须系好安全带，避免发生意外。请用你所学的物理知识解释。

Answer 1

【答案】（1）1.3×106Pa；（2）30%；（3）重力势能减小，动能变大；（4）在驾驶前，工作人员严格要求游客必须系好安全带，避免发生意外，原因是人随车高速前进，当紧急刹车时，由于惯性，人仍然会高速向前运动，容易撞到车内前方的硬物而受伤

【解析】

（1）校车对水平面上的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出对水平路面的压强；
（2）根据公式W=Fs可求汽车行驶过程所做的功，已知汽车行驶消耗的能量，二者之比就等于校车在这段时间内的校车发动机的效率；
（3）根据影响动能和势能的因素分析校车自贺兰山路通过阅海大桥下坡时的动能、势能的变化情况；
（4）惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。

（1）校车对水平路面的压力：F=G=mg=6500kg×10N/kg=6.5×104N，

校车对水平路面的压强：；

（2）校车匀速运动，受到牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f= 4500N，牵引力做的功：W=Fs=4500N×6000m=2.7×107J，总耗能为W总=9×107J，校车发动机的效率：；

（3）校车自贺兰山路通过阅海大桥下坡时，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大；

（4）人随车高速前进，当紧急刹车时，由于惯性，人仍然会高速向前运动，容易撞到车内前方的硬物而受伤，因此要求人必须系好安全带，避免发生意外。