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30. (9分)2019年山东首款L4级纯电动自动驾驶公交车首次在济南进行测试,如图21所示。该公交车用5min在平直公路上匀速直线行驶了2400m。如果该电动公交车总质量为$1.2×10^4kg,$轮胎与地面接触的总面积为$0.3m^2,$汽车电动机的牵引力为$1.5×10^4N。$取g= 10N/kg,通过计算回答：
(1)公交车行驶的速度大小是多少？
(2)公交车对路面产生的压强多大？
(3)牵引力对公交车做了多少功？
(4)牵引力对公交车做功的功率是多少？
(1)公交车行驶的速度大小是多少？
(2)公交车对路面产生的压强多大？
(3)牵引力对公交车做了多少功？
(4)牵引力对公交车做功的功率是多少？
答案
（1）8 m/s （2）$ 4× 10^{5}\ Pa $ （3）$ 3.6× 10^{7}\ J $ （4）$ 1.2× 10^{5}\ W $
解析
（1）行驶时间$t=5\min = 5×60\,s=300\,s$，速度$v=\frac{s}{t}=\frac{2400\,m}{300\,s} = 8\,m/s$
（2）公交车总重力$G=mg=1.2×10^{4}\,kg×10\,N/kg=1.2×10^{5}\,N$，对路面压力$F=G=1.2×10^{5}\,N$，压强$p=\frac{F}{S}=\frac{1.2×10^{5}\,N}{0.3\,m^2}=4×10^{5}\,Pa$
（3）牵引力做功$W=Fs=1.5×10^{4}\,N×2400\,m=3.6×10^{7}\,J$
（4）功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3.6×10^{7}\,J}{300\,s}=1.2×10^{5}\,W$
（2）公交车总重力$G=mg=1.2×10^{4}\,kg×10\,N/kg=1.2×10^{5}\,N$，对路面压力$F=G=1.2×10^{5}\,N$，压强$p=\frac{F}{S}=\frac{1.2×10^{5}\,N}{0.3\,m^2}=4×10^{5}\,Pa$
（3）牵引力做功$W=Fs=1.5×10^{4}\,N×2400\,m=3.6×10^{7}\,J$
（4）功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3.6×10^{7}\,J}{300\,s}=1.2×10^{5}\,W$
