Question

《校车安全管理条例》规定，载有学生的校车在普通公路上行驶的最高速度不得超过60km/h．如图所示，已知校车的质量是6600kg，问：
（1）若校车车轮与路面的总接触面积是0.2m²，此时校车对水平路面的压强是多大？
（2）若该校车在普通公路上以最大的速度沿水平方向匀速行驶时，受到的阻力是3000N，则该校车在4min内可做多少功？

Answer 1

已知：m=6600kg，v=60km/h=m/s，S=0.2m²，f=3000N，t=4min=240s
求：（1）校车对水平路面的压强p；
（2）校车在4min内做的功W
解：（1）校车对水平路面的压力：
F=G=mg=6600kg×9.8N/kg=64680N，
校车对水平路面的压强：
p===3.234×10⁵Pa；
（2）∵校车匀速直线运动，
∴受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
即F=f=3000N，
校车的最大功率：
P===Fv=3000N×m/s=5×10⁴N，
校车在4min内最多可做功：
W=Pt=5×10⁴N×4×60s=1.2×10⁷J．
答：（1）空载时校车对水平路面的压强是3.234×10⁵Pa；
（2）校车在4min内最多可做1.2×10⁷J的功．
分析：（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）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的力为平衡力，根据二力平衡条件求出牵引力；根据P===Fv求出最大功率，根据W=Pt求出校车在4min内做的功．
点评：本题考查了重力公式、压强公式、二力平衡条件、功率公式和功公式的应用，关键是公式及其变形式的灵活运用和知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．