Question

11．如圖所示，校車滿員時，人和車的總質(zhì)量為10⁴kg，車輪的總著地面積為0.25m²，校車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛30min，所受阻力是總重力的0.01倍．請計(jì)算：
（1）滿員的小車靜止時對水平地面的壓強(qiáng)；
（2）滿員的校車在這段時間內(nèi)牽引力的功率．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）滿員的校車對水平面上的壓力等于滿員時人和車的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對水平路面的壓強(qiáng)；
（2）校車勻速直線運(yùn)動時牽引力和受到的阻力是一對平衡力，根據(jù)題意求出其大小，
根據(jù)速度公式求得校車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛30min所走路程，利用W=Fs求出這30min內(nèi)牽引力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）滿員的校車對水平路面的壓力：
F_壓=G=mg=10⁴kg×10N/kg=10⁵N
校車對水平路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{5}N}{0.25{m}^{2}}$=4×10⁵Pa；
（2）校車勻速直線運(yùn)動，牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，
校車的牽引力：
F_牽=f=0.01G=0.01×10⁵N=10³N，
校車行駛時間t=30min=0.5h，
由v=$\frac{s}{t}$得校車行駛的路程：
s=vt=36km/h×0.5h=18km=1.8×10⁴m；
牽引力做功：
W=Fs=10³N×1.8×10⁴m=1.8×10⁷J
牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{30×60s}$=1×10⁴W．
答：（1）滿員的校車靜止在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)為4×10⁵Pa；
（2）滿員的校車在這段時間內(nèi)牽引力功率為1×10⁴W．

點(diǎn)評 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、二力平衡條件、功率公式和功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用和知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．