Question

1．為了方便人們出行，江津區(qū)于2014年開通了江津到先鋒的公交車，若該公交車的總質(zhì)量為4×10³kg（已包括了車上的司機、乘客），輪胎與地面的總接觸面積為0.4m²，車勻速行駛時所受的阻力是車總重的0.5倍，公交車在牽引力的作用下，在平直公路上勻速行駛，2min內(nèi)行駛了1200m．求：
（1）公交車靜止時，對水平地面的壓強是多少？
（2）2min內(nèi)牽引力所做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）公交車對地面的壓力等于公交車的總重力；受力面積是四個車輪與地面接觸面積；根據(jù)壓強公式p=$\frac{F}{S}$可求出公交車對地面的壓強；
（2）因為公交車沿平直公路勻速行駛，所以公交車受到的阻力和牽引力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡的特點可知阻力的大�。�
根據(jù)功的定義可知：牽引力做的功就等于牽引力與車在牽引力作用下通過的距離的乘積；功率就是在所用的單位時間內(nèi)所完成的功．

解答 解：
（1）G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N，
車靜止時對水平地面的壓力F_壓=G=4×10⁴N，
對水平地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4×1{0}^{4}N}{0.4{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（2）F_阻=0.5G=0.5×4×10⁴N=2×10⁴N
車勻速行駛，牽引力F_牽=F_阻=2×10⁴N
牽引力做功：W=F_牽s=2×10⁴N×1200m=2.4×10⁷J
t=2min=120s
功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{120s}$=2×10⁵W．
答：（1）公交車靜止時，對水平地面的壓強是1×10⁵Pa；
（2）2min內(nèi)牽引力所做功為2.4×10⁷J；功率是2×10⁵W．

點評 本題考查了壓強、功、功率的計算，平衡力的應用，是一道綜合性較強的題目，關鍵是知道公交車對地面的壓力等于公交車的總重力；計算時一定注意單位統(tǒng)一．