Question

為了保障學(xué)生乘車安全，某校投入使用的新型安全校車（如圖所示）。求：

（1）若校車和學(xué)生總質(zhì)量為9000kg，車輪與地面的接觸總面積為0.15m²，求校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)?

（2）在寒冷的冬天，若校車以12m/s的速度在一段平直路面是 勻速行駛了5min，校車受到的牽引力是4500N，同時(shí)打開車內(nèi)的供暖設(shè)備放出了6.3×10⁶J的內(nèi)能，這段時(shí)間內(nèi)完全燃燒1.4kg的汽油（汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg），則，校車在這段時(shí)間內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化率是多少？

（3）這種校車具有良好的剎車系統(tǒng)，請(qǐng)你就校車急剎車情景提出一個(gè)與物理有關(guān)的問題，并用所學(xué)物理知識(shí)解釋。

Answer 1

（1）p=F/S=G/S=(9000kg×10N/kg)/0.15m²=6×10⁵Pa（不寫公式或算錯(cuò)數(shù)不給分）

（2）W_有=Fs+Q=4500N×12m/s×5×60s+6.3×10⁶J=2.25×10⁷J

W_總=mq= 1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J（兩步共1分）

能量轉(zhuǎn)化率η= W_有/ W_總=2.25J/6.44J=35%

（3）提出問題1分，解釋問題1分

問題1：急剎車時(shí)。車內(nèi)的同學(xué)為什么會(huì)有向前傾的感覺?

解釋  急剎車時(shí)，車內(nèi)的同學(xué)由于具有慣性。仍要向前運(yùn)動(dòng)。

問題2：急剎車過程中。能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?

解釋  急剎車過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

問題3：急剎車后。校車輪胎為什么會(huì)發(fā)燙?

解釋  急剎車過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。使輪胎溫度升高