Question

【题目】一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min，汽车所受阻力为1000N。问：

（1）汽车发动机所做的功为多少焦耳？

（2）汽车发动机的功率是多少瓦特？

（3）如图14所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

Answer 1

【答案】（1）3.6×107J（2）2×104W（3）机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；大车质量大，在速度相同时，其惯性大，动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重。

【解析】

试题分析：（1）汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min通过的路程s=vt=72km/h×0.5h=36km=3.6×104m，因为汽车在平直公路上匀速行驶受平衡力，牵引力等于阻力，F=f=1000N，汽车发动机所做的功W=Fs=1000N×3.6×104m=3.6×107J。

（2）汽车发动机的功率

（3）动能与速度和质量有关，质量越大，动能越大，速度越大，动能越大。机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；惯性与质量有关，质量越大，惯性越大，大车质量大，在速度相同时，其惯性大，动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重，在同样的道路上，对质量较小的车，其允许的速度可大些，所以对不同的车型设定不一样的最高行驶速度。