Question

8．一輛重5×10⁴N的汽車(chē)，以108km/h的速度在一條水平直線(xiàn)的公路上勻速行駛了20min，已知在這段路程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是1.5×10⁵W，求：
（1）汽車(chē)通過(guò)這段路程中，重力做功為多少？
（2）汽車(chē)在這段路程上牽引力所做的功？
（3）汽車(chē)受到的牽引力和阻力的大��？

Answer 1

分析 （1）做功的兩個(gè)必要條件，即：作用在物體上的力，二是物體在這個(gè)方向上通過(guò)的距離．
（2）已知功率和時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算牽引力所做的功；
（3）利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求出汽車(chē)通過(guò)的路程，利用W=Fs計(jì)算牽引力的大小，再根據(jù)二力平衡得出阻力的大�。�

解答 解：
（1）由題意可知，汽車(chē)通過(guò)這段路程中，沒(méi)有在重力的方向上移動(dòng)距離，所以根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，重力做功為0J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，汽車(chē)在這段路程上牽引力所做的功：
W=Pt=1.5×10⁵W×20×60s=1.8×10⁸J；
（3）由v=$\frac{s}{t}$可得，汽車(chē)行駛的距離：
s=vt=108km/h×$\frac{1}{3}$h=36km=3.6×10⁴m，
由W=Fs可得，牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.8×1{0}^{8}J}{3.6×1{0}^{4}m}$=5000N，
因?yàn)槠��?chē)在水平直線(xiàn)的公路上勻速行駛，所以受到的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，f=F=5000N．
答：（1）汽車(chē)通過(guò)這段路程中，重力做功為0J；
（2）汽車(chē)在這段路程上牽引力所做的功為1.8×10⁸J；
（3）汽車(chē)受到的牽引力和阻力均為5000N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查做功、牽引力、阻力等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，知道物體做勻速運(yùn)動(dòng)牽引力等于阻力，同時(shí)，還要會(huì)根據(jù)兩個(gè)必要因素判斷物體是否做功．解題過(guò)程中要注意單位的換算．