Question

10．隨著社會(huì)的進(jìn)步，小轎車已經(jīng)越來越多地步入到普通家庭之中．小王最近新買了一輛“福特”轎車，小王發(fā)現(xiàn)了很多有意思的現(xiàn)象．

（1）如圖1為該轎車的俯視示意圖，O點(diǎn)為小王眼部所在位置，AB為后視鏡 （看作平面鏡），C點(diǎn)為油箱蓋．現(xiàn)在小王的眼睛對準(zhǔn)后視鏡的中點(diǎn)看時(shí)，能看到油箱蓋C點(diǎn)．如果后視鏡繞著其中點(diǎn)向外（即鏡面與車身夾角增大）轉(zhuǎn)動(dòng)，而小王想要使眼睛對準(zhǔn)后視鏡的中點(diǎn)看時(shí)，仍能看到C點(diǎn)，那么，其眼睛的位置O點(diǎn)應(yīng)該向后（選填“前”或“后”）移動(dòng)才可以．
（2）圖2是水平公路上小王從車后看到的一輛正在向左轉(zhuǎn)彎的汽車的右后輪的情況，根據(jù)圖中所示現(xiàn)象可知，該右后輪受到地面對它作用力的方向是C．
A．向下偏左       B．向下偏右      C．向上偏左       D．向上偏右
（3）如圖3所示，小王駕車從某地往杭州方向行駛，在途中某段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況可以用下面的圖象來表示．若汽車勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率恒定為40KW，那么從圖象可知，汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）先確定C點(diǎn)在平面鏡中的像點(diǎn)，然后根據(jù)反射光線的反向延長線過像點(diǎn)確定反射光線，
當(dāng)鏡面與車身夾角增大，同理再確定反射光線，完成光路即可找到眼睛的位置O點(diǎn)移動(dòng)方向；
（2）當(dāng)汽車正在向左轉(zhuǎn)彎，可知輪胎受地向左的摩擦力，此力提供向心力，根據(jù)作用力與反作用力可知右后輪對地面作用力的方向；
（3）根據(jù)圖象可以求出汽車勻速行駛時(shí)的速度，又知道發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率，根據(jù)F=$\frac{P}{v}$求出發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力，
然后根據(jù)二力平衡條件求出汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力．

解答 解：（1）首先找出AB的中點(diǎn)O″，連接CO″即為入射光線，標(biāo)出入射光線的方向，然后延長AB，然后作C點(diǎn)關(guān)于AB的對稱點(diǎn)C′，然后連接C′O″O（即反射光線），并標(biāo)出反射光線的方向，
當(dāng)后視鏡繞著其中點(diǎn)向外（即鏡面與車身夾角增大）轉(zhuǎn)動(dòng)后，再延長AB，然后再作C點(diǎn)關(guān)于AB的對稱點(diǎn)C″，然后連接C′O″并延長即為反射光線，并標(biāo)出反射光線的方向，如圖所示：
由圖可知，要使眼睛對準(zhǔn)后視鏡的中點(diǎn)看時(shí)，仍能看到C點(diǎn)，那么，其眼睛的位置O點(diǎn)應(yīng)該向后移動(dòng)才可以．

（2）當(dāng)汽車正在向左轉(zhuǎn)彎，則汽車有向下偏右運(yùn)動(dòng)的趨勢，
所以右后輪對地面作用力的方向?yàn)橄蛏掀�左，故選：C．
（3）由圖象可知，汽車勻速行駛時(shí)的速度v=10m/s，
發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率P=40kW=4×10⁴W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4×1{0}^{4}W}{10m/s}$=4×10³N．
因?yàn)槠�車勻速行駛，汽車受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，
所以汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力f=F=4×10³N，
答：（1）后；
（2）C；
（3）汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為4×10³N．

點(diǎn)評 本題以汽車為切入點(diǎn)綜合考查了光學(xué)和力學(xué)的相關(guān)知識，靈活運(yùn)用所學(xué)知識、正確選用所學(xué)公式是正確解題的關(guān)鍵，具有一定的難度．