Question

桑塔拉2000轎車的質(zhì)量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛20min，轎車受到的阻力是車重的0.1倍．求轎車在這段時間內(nèi)：
（1）發(fā)動機(jī)的牽引力F；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功W；
（3）發(fā)動機(jī)的功率P．（g取10N/kg）

Answer 1

解：（1）轎車受到的重力：G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N；
轎車受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.6×10⁴N=1.6×10³N；
因?yàn)檗I車勻速行駛，所以牽引力等于阻力：F=f=1.6×10³N；

（2）轎車行駛的路程：s=vt=108km/h×h=36km=36000m；
發(fā)動機(jī)所做的功：W=Fs=1.6×10³N×36000m=5.76×10⁷J；

（3）發(fā)動機(jī)的功率：．

答：（1）發(fā)動機(jī)的牽引力是1.6×10³N．（2）發(fā)動機(jī)所做的功是5.76×10⁷J．（3）發(fā)動機(jī)的功率是4.8×10⁴W．
分析：（1）因?yàn)檗I車勻速行駛，所以汽車所受的阻力與牽引力是一對平衡力，由二力平衡條件可得出牽引力大小；
（2）根據(jù)功的計算公式W=Fs，要求發(fā)動機(jī)做的功，即牽引力做的功，需要知道牽引力和轎車在牽引力作用下移動的距離．牽引力在第（1）問中已經(jīng)求出，距離可根據(jù)速度和時間算出，由此可算出發(fā)動機(jī)所做的功；
（3）功率是單位時間內(nèi)所做的功，公式為P=，已知功和時間，則可求出發(fā)動機(jī)的功率．
點(diǎn)評：本題綜合考查了二力平衡條件的應(yīng)用，功和功率的計算．考查的這三個內(nèi)容相互之間聯(lián)系比較緊密，第（1）問是求解第（2）問的條件，第（2）問是求解第（3）問的條件，所以學(xué)物理一定要學(xué)會將所學(xué)知識進(jìn)行歸納，讓知識形成一個系統(tǒng)．