Question

如圖，在平直公路上勻速行駛的小汽車質(zhì)量是2000kg，受到的阻力是車重的0.2倍．車速是90km/h，行駛2min的路程．你完成以下幾個(gè)問題的解答
（1）小汽車受到哪幾對(duì)平衡力的作用？
（2）在圖中畫出小汽車在豎直方向上受力的示意圖．
（3）小汽車受到的重力是多少牛？
（4）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是多少牛？
（5）小汽車在2min內(nèi)行駛的路程是多少米？
（6）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車做了多少焦耳的功？
（7）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少瓦？
（8）為了防止高速行駛的小汽車緊急剎車時(shí)乘客由于

 

而撞傷，公安部門要求小型客車的駕駛員和前排乘員必須使用安全帶．

Answer 1

分析：（1）處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力作用，從水平方向和豎直方向進(jìn)行受力分析；
（2）過小汽車的重心，分別表示出重力、支持力的方向；
（3）根據(jù)G=mg求出下汽車受到的重力；
（4）根據(jù)F=f=0.2G即可求出牽引力的大�。�
（5）利用速度的變形公式即可求出小汽車在2min內(nèi)行駛的路程；
（6）利用W=Fs即可求出發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車做的功；
（7）利用P=

W

t

即可求出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；
（8）一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，據(jù)此分析．

解答：解：（1）因?yàn)樾∑�車沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此小汽車在水平方向受牽引力和阻力作用，二力是一對(duì)平衡力；在豎直方向受重力和支持力作用，二力是一對(duì)平衡力，即小汽車受兩對(duì)平衡力作用；
（2）過小汽車的重心分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條帶箭頭的線段，分別用G和F表示；如下圖所示：

（3）小汽車的重力：G=mg=2000kg×9.8N/kg=19600N；
（4）因?yàn)樾∑�車受到的牽引力和阻力為一�?duì)平衡力，故F=f=0.2G=0.2×19600N=3920N；
（5）∵v=

s

t

∴小汽車在2min內(nèi)行駛的路程：s=vt=90km/h×

2

60

h=30m；
（6）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車做的功：W=Fs=3920N×30m=117600J；
（7）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P=

W

t

=

117600J

2×60s

=980W；
（8）前排司機(jī)和乘客原來和車一起向前運(yùn)動(dòng)，緊急剎車時(shí)，車由運(yùn)動(dòng)突然變成靜止，而司機(jī)和前排乘客由于具有慣性，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，容易撞到擋風(fēng)玻璃發(fā)生傷害，所以公安部門要求小型客車的駕駛員和前排乘員必須使用安全帶．
答：（1）小汽車受到2對(duì)平衡力的作用；
（3）小汽車受到的重力是19600N；
（4）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是3920N；
（5）小汽車在2min內(nèi)行駛的路程是30m；
（6）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車做了117600焦耳的功；
（7）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是980瓦；
（8）慣性．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查二力平衡的條件、力的示意圖、重力的計(jì)算、速度計(jì)算公式的應(yīng)用、功的計(jì)算、功率的計(jì)算以及慣性知識(shí)的應(yīng)用，涉及的內(nèi)容較多，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)．