Question

下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答下列问题：
××型轿车（部分数据）

长/mm×宽/mm×高/mm	4871×1835×1460
净重/kg	1500
传动系统	前轮驱动与挡变速
发动机型式	直列4缸
发动机排量（L）	2.2
最高时速（km/h）	252
0～108km/h的加速时间（s）	20
额定功率（Kw）	140

（1）表格如图为轿车中用于改变车速的排挡．手推变速杆到达不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡．试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？并说明理由．
（2）该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？
（3）如果把0～108km/h的加速过程看做匀加速直线运动，人和车的总质量为1600kg，车受到的阻力为总重的0.1倍，则此过程中汽车发动机提供的最大功率为多大？

Answer 1

分析：（1）根据P=Fv判断知，速度越小，牵引力越大，从而确定变速杆应推至哪一档．
（2）根据P=Fv求出以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力．
（3）根据速度时间公式求出汽车的加速度，通过牛顿第二定律求出牵引力的大小，从而求出汽车发动机提供的最大功率．

解答：解：（1）变速杆应推至1挡．因为功率一定，速度越小，牵引力越大．
（2）由P=Fv知，当功率一定时，汽车牵引力与速度成反比．       
所以F=

P

v

=

140×1000

70

N=2000N
（3）a=

vt-v0

t

=

30

20

m/s2=1.5m/s2
由牛顿第二定律得：F-f=ma 得：F=ma+f=1600×1.5+0.1×1600×10=4000N   
最大功率为：P=Fv=4000×30W=120kW        
答：（1）变速杆应推至1挡．
（2）该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为2000N．
（3）此过程中汽车发动机提供的最大功率为120KW．

点评：解决本题的关键知道功率与牵引力以及速度的关系，即P=Fv．