Question

14．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．請計算：
（1）校車在這段時間內(nèi)所通過的路程．
（2）滿員的校車靜止時對水平地面的壓強
（3）滿員的校車在這段時間內(nèi)牽引力的功率．

Answer 1

分析 （1）知道行駛的速度和時間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛的路程；
（2）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)壓強公式求出對水平路面的壓強；
（3）校車勻速直線運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，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 （1）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；
（2）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：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{5}N}{0.25{m}^{2}}$=4×10⁵Pa；
（3）校車勻速直線運動，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，
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）校車在這30min內(nèi)行駛的路程為18km；
（2）滿員的校車靜止在水平地面上時對地面的壓強為4×10⁵Pa；
（3）滿員的校車在這段時間內(nèi)牽引力功率為1×10⁴W．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、二力平衡條件、功率公式和功公式的應用，關鍵是公式及其變形式的靈活運用和知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．