Question

【题目】2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图所示．该车功率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录．在一次测试中，“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2×105N．问：在测试过程中，
（1）汽车受到水平方向的牵引力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？
（3）该车的外观设计成流线型，这样做的好处是什么？

Answer 1

【答案】
（1）解：∵“侦探猎犬”匀速直线行驶，

∴汽车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力为一对平衡力，

∴牵引力：F=f=2×105N

（2）解：汽车牵引力所做的功：

W=Fs=2×105N×2000m=4×108J，

汽车牵引力做功功率：

P= = =Fv=2×105N×400m/s=8×107W

（3）解：车上部空气流速大，下部流速小，高速行驶时可减小汽车对地面的压力，从而减小阻力
【解析】（1）知道“侦探猎犬”匀速直线行驶，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力和阻力为一对平衡力，据此求出牵引力的大小；（2）知道行驶距离s，根据W=Fs求汽车牵引力所做的功；知道匀速行驶的速度，利用公式P= = =Fv求汽车牵引力的做功功率；（3）汽车高速行驶，受到较大的空气阻力，从这方面分析回答．
【考点精析】本题主要考查了二力平衡条件的应用和功的计算的相关知识点，需要掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正确解答此题．