Question

【題目】如圖，為通往浮來山的的部分路段示意圖，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、 坡高CD=6m。搭載乘客后總重為G=1.5×105N的公交車，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2。當它以恒定功率P1勻速通過AB段時，用時t1=20s；以恒定功率P2勻 速通過BC段時，用時t2=16s。公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的0.01倍。請完成下列問題：

（1）請求出公交車靜止在水平地面時對地面的壓強。

（2）公交車通過AB段時，牽引力的功率P1是多少瓦特？

（3）公交車通過BC段時，可以看成一個簡單機械，即斜面，牽引力的功就是總功， 阻力的功是額外功，重力的功是有用功。求公交車通過BC段時牽引力的功為 多少焦耳？

Answer 1

【答案】（1）3.75×105Pa；（2）1.5×104W；（3）1.08×106J

【解析】

（1）．公交車靜止在水平地面時對地面的壓力:

F=G=1.5×103N;

公交車靜止在水平地面時對地面的壓強:

p===3.75×105Pa

（2）．公交車通過AB段時牽引力：

F牽=f=0.01G=0.011.5×105N=1.5×103N;

公交車通過AB段做的功：

W= F牽sAB=1.5×103N200m=3×105J

牽引力的功率

P1===1.5×104W;

（3）．公交車通過BC段時阻力做的功，即額外功：

W額= fsBC=1.5×103N120m=1.8×105J

重力做的有用功：

W有用=Gh=1.5×105N6m=9×105N

公交車通過BC段時牽引力的功:

W總= W有用 W額=9×105N1.8×105J=1.08×106J。

答：（1）．公交車靜止在水平地面時對地面的壓強為3.75×105Pa；

（2）．公交車通過AB段時，牽引力的功率P1是1.5×104W；

（3）．公交車通過BC段時牽引力的功為1.08×106J。