Question

下表列出了某種型號轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：
××型轎車（部分?jǐn)?shù)據(jù)）

長/mm×寬/mm×高/mm	4871×1835×1460
凈重/kg	1500
傳動系統(tǒng)	前輪驅(qū)動與擋變速
發(fā)動機(jī)型式	直列4缸
發(fā)動機(jī)排量（L）	2.2
最高時速（km/h）	252
0～108km/h的加速時間（s）	20
額定功率（Kw）	140

（1）表格如圖為轎車中用于改變車速的排擋．手推變速桿到達(dá)不同擋位，可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1～5”逐擋速度增大，R是倒車擋．試問轎車要以最大動力上坡，變速桿應(yīng)推至哪一擋？并說明理由．
（2）該車以額定功率和最高速度運(yùn)行時，轎車的牽引力為多大？
（3）如果把0～108km/h的加速過程看做勻加速直線運(yùn)動，人和車的總質(zhì)量為1600kg，車受到的阻力為總重的0.1倍，則此過程中汽車發(fā)動機(jī)提供的最大功率為多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)P=Fv判斷知，速度越小，牽引力越大，從而確定變速桿應(yīng)推至哪一檔．
（2）根據(jù)P=Fv求出以額定功率和最高速度運(yùn)行時，轎車的牽引力．
（3）根據(jù)速度時間公式求出汽車的加速度，通過牛頓第二定律求出牽引力的大小，從而求出汽車發(fā)動機(jī)提供的最大功率．

解答：解：（1）變速桿應(yīng)推至1擋．因為功率一定，速度越小，牽引力越大．
（2）由P=Fv知，當(dāng)功率一定時，汽車牽引力與速度成反比．       
所以F=

P

v

=

140×1000

70

N=2000N
（3）a=

vt-v0

t

=

30

20

m/s2=1.5m/s2
由牛頓第二定律得：F-f=ma 得：F=ma+f=1600×1.5+0.1×1600×10=4000N   
最大功率為：P=Fv=4000×30W=120kW        
答：（1）變速桿應(yīng)推至1擋．
（2）該車以額定功率和最高速度運(yùn)行時，轎車的牽引力為2000N．
（3）此過程中汽車發(fā)動機(jī)提供的最大功率為120KW．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力以及速度的關(guān)系，即P=Fv．