Question

質(zhì)量是5×10³ kg的汽車，由靜止開始沿平直道路行駛，當(dāng)速度達到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機滑行，其速度圖象如圖所示．則在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機做功________J，汽車克服阻力做功________J，其能量轉(zhuǎn)化的情況是________．

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：1.5×10⁶　1.5×10⁶　1.5×10⁶

　　解析：本題中，汽車先做勻加速直線運動，而后關(guān)閉發(fā)動機做勻減速直線運動直至靜止．我們可以由速度圖象求取兩個階段的加速度，由牛頓第二定律分別列方程得出牽引力與阻力，同時可以根據(jù)圖象求出兩個階段的位移．然后依據(jù)功的公式解得發(fā)動機做的功以及汽車克服阻力做的功．

　　設(shè)牽引力為F，阻力為f，

　　汽車加速階段：

　　a₁＝m/s²＝1 m/s²，F(xiàn)－f＝ma₁，s₁＝vt₁＝200 m

　　減速階段：

　　a₂＝m/s²＝－0.5 m/s²，f＝ma₂＝－2.5×10³ N，s₂＝400 m

　　幾式聯(lián)立得

　　F＝7.5×10³ N

　　發(fā)動機做功W＝Fs₁＝1.5×10⁶ J

　　汽車克服阻力做功＝－f(s₁＋s₂)＝1.5×10⁶ J

　　發(fā)動機的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的機械能(動能)，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

　　方法歸納　本題考查運用物體受力分析、運動學(xué)規(guī)律、運動圖象、牛頓第二定律、功以及功能關(guān)系等知識綜合分析處理問題的能力，尤其由圖象獲取信息的能力．求解的切入點，應(yīng)該是尋求各力大小以及作用下物體的位移．而求力與位移，必須要讀懂速度圖象的物理意義，正確判斷物體的運動規(guī)律，理解物體的運動情景，進而對物體進行正確的受力分析，然后運用牛頓第二定律及運動學(xué)公式達到求解力與位移的目的．