Question

桑塔拉2000轿车的质量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍．求轿车在这段时间内：
（1）发动机的牵引力F；
（2）发动机所做的功W；
（3）发动机的功率P．（g取10N/kg）

Answer 1

解：（1）轿车受到的重力：G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N；
轿车受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.6×10⁴N=1.6×10³N；
因为轿车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：F=f=1.6×10³N；

（2）轿车行驶的路程：s=vt=108km/h×h=36km=36000m；
发动机所做的功：W=Fs=1.6×10³N×36000m=5.76×10⁷J；

（3）发动机的功率：．

答：（1）发动机的牵引力是1.6×10³N．（2）发动机所做的功是5.76×10⁷J．（3）发动机的功率是4.8×10⁴W．
分析：（1）因为轿车匀速行驶，所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力，由二力平衡条件可得出牵引力大小；
（2）根据功的计算公式W=Fs，要求发动机做的功，即牵引力做的功，需要知道牵引力和轿车在牵引力作用下移动的距离．牵引力在第（1）问中已经求出，距离可根据速度和时间算出，由此可算出发动机所做的功；
（3）功率是单位时间内所做的功，公式为P=，已知功和时间，则可求出发动机的功率．
点评：本题综合考查了二力平衡条件的应用，功和功率的计算．考查的这三个内容相互之间联系比较紧密，第（1）问是求解第（2）问的条件，第（2）问是求解第（3）问的条件，所以学物理一定要学会将所学知识进行归纳，让知识形成一个系统．