Question

為了保障學生乘車安全，某校投入使用的新型安全校車（如圖所示）．求：
（1）若校車和學生總質量為8000kg，每個車輪與地面的接觸面積為0.05m²，求校車對水平路面的壓強？
（2）在寒冷的冬天，若校車在一段平直路面是勻速行駛3600m，共用了5min，校車受到的牽引力是4500N，求此過程中牽引力所做的功和功率各是多大？
（3）若行駛3600m的同時打開車內的供暖設備，放出了6.34×10⁶J的熱量，這段時間內完全燃燒1.4kg的汽油（汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg），則校車在這段時間內的能量轉化的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）車對水平地面的壓力等于其重力，由壓強公式可以求出它對水平地面的壓強．
（2）由功的計算公式求出功，由功率公式可以求出功率．
（3）求出汽油完全燃燒釋放的熱量，然后由效率公式求出效率．

解答：解：（1）車對水平路面的壓強：
p=

F

S

=

mg

S

=

8000kg×9.8N/kg

0.05m2×4

=3.92×10⁵Pa；
（2）牽引力做功W=FS=4500N×3600m=1.62×10⁷J，
功率P=

W

t

=

1.62×107J

60s×5

=5.4×10⁴W；
（3）轉化效率η=

W有

W總

=

W +Q

mq

=

1.62×107J+6.34×106J

1.4kg×4.6×107J/kg

=35%；
答：（1）小車對路面的壓強為3.92×10⁵Pa；
（2）牽引力的功為1.62×10⁷J，功率為5.4×10⁴W；
（3）能量的轉化效率為35%．

點評：本題考查了求壓強、功、功率、效率問題，難度不大，應用壓強公式、功的計算公式、功率公式及效率公式即可正確解題．