Question

18．公交公司最近更換了一批新型混合動力公交車，在進行新車測試時獲得一些數(shù)據(jù)：新型公交車總質(zhì)量為4×10³kg，輪胎與地面總接觸面積為0.4m²，車勻速行駛時所受阻力是車總重的0.5倍，公交車在牽引力作用下在平直公路上勻速行駛，2min內(nèi)行駛了1200m（取g=10N/kg，忽略司機的質(zhì)量）．求：
（1）求該公交車的牽引力？
（2）公交車靜止時對水平地面的壓強？
（3）公交車勻速行駛時的速度？
（4）公交車在2min內(nèi)牽引力所做功及功率？

Answer 1

分析 （1）因為公交車沿平直公路勻速行駛，所以新型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小．
（2）公交車對地面的壓力等于新型公交車的總重力；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；
（3）已知2min內(nèi)行駛了1200m，根據(jù)速度公式即可求解；
（4）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）因為公交車沿平直公路勻速行駛，所以新型公交車受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
即F=f=0.5G=mg=0.5×4×10³kg×10N/kg=2×10⁴N；
（2）車地面的壓力F=G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N，
公交車靜止時對水平地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4×1{0}^{4}N}{0.4{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（3）公交車行駛的時間t=2min=120s，
則公交車勻速行駛時的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1200m}{120s}$=10m/s；
（4）公交車在2min內(nèi)牽引力所做功W=Fs=2×10⁴N×1200m=2.4×10⁷J，
功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{120s}$=2×10⁵W．
答：（1）該公交車的牽引力為2×10⁴N；
（2）公交車靜止時對水平地面的壓強為1×10⁵Pa；
（3）公交車勻速行駛時的速度為10m/s；
（4）公交車在2min內(nèi)牽引力所做功為2.4×10⁷J，功率為2×10⁵W．

點評 本題考查了壓強、功、功率的計算，平衡力的應(yīng)用；計算時一定注意格式、單位統(tǒng)一．