××中学的学生乘坐校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点．求：（1）校车在送考过程中的平均速度；（2）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m

Question

××中学的学生乘坐校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点．求：
（1）校车在送考过程中的平均速度；
（2）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m²，求校车对水平路面的压强；
（3）若校车以12m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率．若此车的热机效率是40%，那么这次车最少应加多少汽油（汽油的热值是4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

（1）校车在送考过程中的平均速度：v=(s)/(t)=(9km)/(15×(1)/(60)h)=36km/h；
（2）对地面的压力：F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N，
对地面的压强：p=(F)/(S)=(90000N)/(0.15m2)=6×10⁵Pa；
（3）校车发动机牵引力的功率：P=F′v=4500N×12m/s=54000W；
汽车牵引力所做的功：W=F′s=4500N×9×10³m=4.05×10⁷J；
根据η=(W)/(Q)可得，汽油完全燃烧放出的总热量：
Q=(W)/(η)=(4.05×107J)/(40%)=1.0125×10⁸J，
根据Q=mq可得，需要汽油的质量：
m=(Q)/(q)=(1.0125×108J)/(4.6×107J/kg)≈2.2kg．
答：
（1）校车在送考过程中的平均速度为36km/h；
（2）校车对水平路面的压强为6×10⁵Pa；
（3）校车发动机牵引力的功率为54000W；汽车至少要加2.2kg汽油．