Question

在2012年4月初，国家针对校车发布了相关的安全强制性标准．宇通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如下表，请仔细阅读并完成下列问题．已知每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²．（g=l0N/kg） 

外形（mm）	9980×2430×3105
整车质量（kg）	9000
座位数	25
百公里油耗（L）	≤19
轮胎数（条）	6
最高时速（km/h）	105

（1）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
（2）当汽车以最高车速在水平地面上匀速行驶1小时，所受平均阻力为1472N，实际耗油16L．（假定汽油完全燃烧）根据表格中的信息，则该校车的能量转化效率是多大？（汽油的密度是ρ=0.7×10³kg/m³汽油的热值是4.6×10⁷J/kg）
（3）校车行驶一定要遵守交通规则，严禁超员．请你运用所学物理知识，说明汽车为什么不能超员？

Answer 1

分析：（1）先求出汽车对水平地面的压力，然后由压强公式求出汽车对地面的压强．
（2）由平衡条件求出汽车牵引力，由W=Fs求出汽车做的有用功，根据Q_放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，然后它们的比值即为效率．
（3）质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大，刹车时的刹车距离越大．

解答：解：（1）汽车对水平地面的压力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×10⁴N，
由表中数据可知，汽车有6个轮胎，汽车与地面的接触面积S=0.05m²×6=0.3m²，
汽车对地面的压强p=

F

S

=

9×104N

0.3m2

=3×10⁵Pa．
（2）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：汽车的牵引力F=f=1472N，
∵汽车速度v=105km/h=

175

6

m/s，
∴汽车在t=1h=3600s内的路程s=vt=

175

6

m/s×3600s=1.05×10⁵m，
汽车做的功W_有用=Fs=1472N×1.05×10⁵m=1.5456×10⁸J；
Q_放=mq=ρVq=0.7×10³kg/m³×16×10^-3m³×4.6×10⁷J/kg=5.152×10⁸J；
该校车的能量转化效率η=

W有用

Q放

×100%=

1.5456×108J

5.152×108J

×100%=30%．
（3）汽车质量越大，惯性越大，运动状态越难改变，
紧急刹车时，刹车距离大，车不易停下来，容易造成交通事故，因此汽车要严禁超载．
答：（1）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是3×10⁵Pa；
（2）该校车的能量转化效率是30%．
（3）超载容易造成交通事故，故严禁超载．

点评：本题涉及的知识点较多，是一道综合题，但难度不大，熟练应用惯性知识、压强公式、功的计算公式即可正确解题．