Question

13．某校校车与学生的总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.25m²．该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min．求：
（1）这段路程内校车的速度；
（2）校车对水平地面的压强；
（3）若发动机的功率为60kW，求发动机的牵引力．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道校车行驶的路程和时间，根据v=$\frac{s}{t}$求出这段路程内校车的速度；
（2）根据G=mg求出校车与学生的总重力，进而得出校车对水平地面的压力，
又知道受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出校车对水平地面的压强；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$的变形公式W=Pt求出发动机做的功，然后根据W=Fs的变形公式F=$\frac{W}{s}$求出发动机的牵引力．

解答 解：（1）校车匀速行驶的路程s=9km=9000m，
校车的行驶时间t=15min=900s，
则这段路程内校车的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{9000m}{900s}$=10m/s．
（2）校车与学生的总重力：
G=mg=8000kg×10N/kg=8×10⁴N，
因为校车在平直公路上，所以校车对水平地面的压力：
F_压=G=8×10⁴N，
则校车对水平地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{8×1{0}^{4}N}{0.25{m}^{2}}$=3.2×10⁵Pa．
（3）发动机的功率P=60kW=6×10⁴W，
由P=$\frac{W}{t}$得，发动机做的功：
W=Pt=6×10⁴W×900s=5.4×10⁷J，
由W=Fs得，发动机的牵引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{5.4×1{0}^{7}J}{9000m}$=6000N．
答：（1）这段路程内校车的速度为10m/s；
（2）校车对水平地面的压强为3.2×10⁵Pa；
（3）发动机的牵引力为6000N．

点评 本题考查了速度公式、重力公式、压强公式、功率公式和做功公式的灵活应用，熟练运用相关公式即可正确解题，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，难度不大．