Question

一辆质量为1500kg的汽车，在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的1/10．则

（1）汽车牵引力在5min内做的功和此时汽车的功率是多少？
（2）汽车重力做的功是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

解：（1）汽车重力：G=mg=1500kg×10N/kg=15000N，
因为汽车匀速行驶，所以受的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等．
汽车所受牵引力：F=f=G=×15000N=1500N，
∵v=，v=72km/h=20m/s，
∴汽车5min内行驶的距离：
s=vt=20m/s×300s=6000m，
∴汽车牵引力做功W=Fs=1500N×6000m=9×10⁶J；
汽车的功率：
P===3×10⁴W；
（2）汽车受的重力的方向是竖直向下的，而汽车是在水平方向上移动的距离，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0J．
答：（1）汽车牵引力在5min内做的功为9×10⁶J；此时汽车的功率是3×10⁴W；
（2）汽车重力做的功是0J．
分析：（1）知道阻力和重力的关系求出阻力，因为汽车匀速行驶，所以受的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等；根据公式s=vt和W=Fs算出功的大小；利用功率的定义式P=可以求出汽车的功率．
（2）做功的两个必要因素：一是物体受到力的作用，二是物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可．
点评：此题主要考查的是学生对功与功率的计算，以及功的两个必要因素的理解和掌握，题目的难度不大，但涉及的知识点较多．