Question

7．校車安全備受社會關(guān)注，國家出臺了《校車安全管理?xiàng)l例》．如圖是某區(qū)部分中小學(xué)投入使用的新型安全校車--人稱“長鼻子”校車，其與四輪大巴車相似，但這種校車突出在安全性能上完全符合校車安全標(biāo)準(zhǔn)，車的總質(zhì)量達(dá)到5380千克．則：
（1）校車設(shè)計(jì)最高時速達(dá)到80km/h，但《校車安全管理?xiàng)l例》中規(guī)定校車最高時速為60km/h，其實(shí)質(zhì)是控制校車的C不至于過大．
A、慣性      B、勢能      C、動能      D、摩擦力
（2）為了更好的保護(hù)學(xué)生，防止車身變形擠壓學(xué)生，車身的制作材料應(yīng)具有硬度高的性質(zhì)．
（3）一個質(zhì)量為60千克的駕駛員駕駛校車空載，每個輪子跟地面的接觸面積為400cm²．校車對水平地面的壓強(qiáng)有多大？
（4）某學(xué)校學(xué)生乘坐該校車回家，校車以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛了20分鐘后安全到達(dá)目的地，校車受到的阻力為1000N，求校車牽引力所做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，在質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大．
（2）根據(jù)我們對于物理性質(zhì)的了解來作答，從物體的性能入手．
（3）地面受到的壓力等于校車和人的重力之和，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出小車對地面的壓強(qiáng)．
（4）校車勻速運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件求出牽引力，根據(jù)s=vt求出校車行駛的距離，由W=Fs求出功．

解答 解：（1）校車質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大，控制校車的速度，實(shí)際是控制校車的動能不能太大，故C正確；
（2）由于校車在使用過程中，由于交通事故，會使學(xué)生的人身安全受到傷害，為防止校車在出事故時，車身變形擠壓學(xué)生，制作材料的硬度要高．
（3）校車對水平地面的壓力：
F=G_總=（m_車+m_人）g=（5380kg+60kg）×10N/kg=5.44×10⁴N，
校車對水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5.44×1{0}^{4}N}{4×400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.4×10⁵Pa．
（4）校車做勻速運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件可知，牽引力：F=f=1000N，
由v=$\frac{s}{t}$可知，t=20min=1200s內(nèi)校車行駛的距離：
v=54km/h=15m/s，
s=vt=15m/s×1200s=1.8×10⁴m，
校車牽引力所做的功：
W=Fs=1000N×1.8×10⁴m=1.8×10⁷J，
答：（1）C；
（2）硬度高；
（3）校車對水平地面的壓強(qiáng)有3.4×10⁵Pa；
（4）校車牽引力所做的功是1.8×10⁷J．

點(diǎn)評 本題考查了影響動能的因素、重力公式、壓強(qiáng)公式、二力平衡條件、功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是解答（3）題的關(guān)鍵．