Question

【題目】太陽能汽車是靠太陽能電池提供動(dòng)力．若某太陽能汽車質(zhì)量是500 kg，在平直路面上行駛速度最大可達(dá)15 m/s，行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍，一個(gè)輪胎接觸地面的面積是50 cm2，則該汽車在平直路面上以最高速度行駛5 min時(shí)，(g取10 N/kg)求：

(1)太陽能汽車的重力是多少；驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力是多少；

(2)太陽能汽車克服阻力做了多少功；驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率是多少；

(3)其次軍軍的爸爸用這太陽能汽車送他上學(xué)，在十字路口突然有人橫穿馬路，軍軍的爸爸緊急剎車，此時(shí)車上的軍軍突然前傾摔倒，請(qǐng)用物理知識(shí)解釋這一現(xiàn)象．

Answer 1

【答案】(1) 5000N ；100 N。(2) 4.5×105J ；1500 W。(3)軍軍的爸爸緊急剎車時(shí)，汽車很快停止了前進(jìn)，軍軍的下半身隨車停止了運(yùn)動(dòng)，而上半身由于慣性要保持原來的狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以才會(huì)前傾摔倒．

【解析】

（1）知道太陽能汽車的質(zhì)量，根據(jù)求出重力，根據(jù)重力和阻力的關(guān)系求出阻力大小，勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用，根據(jù)平衡力條件求出驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力；

（2）知道太陽能汽車的運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間，根據(jù)求出太陽能汽車運(yùn)動(dòng)的距離，又知道太陽能汽車的牽引力，根據(jù)求出牽引力做的功即為克服阻力做的功，根據(jù) 求出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率。

（3）一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)就是慣性。

（1）汽車的重力：，汽車受到的阻力：，因汽車進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力：；

（2）由可得，太陽能汽車5min行駛的距離：，汽車克服阻力做功：，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率：。

（3）軍軍的爸爸緊急剎車時(shí)，汽車很快停止了前進(jìn)，軍軍的下半身隨車停止了運(yùn)動(dòng)，而上半身由于慣性要保持原來的狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以才會(huì)前傾摔倒．

答：（1）太陽能汽車的重力是5000N，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力是100N；

（2）太陽能汽車克服阻力做了4.5×105J的功，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率是1500W

（3）軍軍的爸爸緊急剎車時(shí)，汽車很快停止了前進(jìn)，軍軍的下半身隨車停止了運(yùn)動(dòng)，而上半身由于慣性要保持原來的狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以才會(huì)前傾摔倒．