Question

16．桑塔納2000轎車的質量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛10min，轎車受到的阻力是車重的0.1倍，求轎車在這段時間內，（g=10N/kg）
（1）發動機牽引力；   
（2）發動機所做的功；  
（3）發動機的功率．

Answer 1

分析 （1）因為轎車勻速行駛，所以汽車所受的阻力與牽引力是一對平衡力，由二力平衡條件可得出牽引力大小；
（2）根據功的計算公式W=Fs，要求發動機做的功，即牽引力做的功，需要知道牽引力和轎車在牽引力作用下移動的距離．牽引力在第（1）問中已經求出，距離可根據速度和時間算出，由此可算出發動機所做的功；
（3）功率是單位時間內所做的功，公式為P=$\frac{W}{t}$，已知功和時間，則可求出發動機的功率．

解答 解：
（1）轎車受到的阻力：f=0.1G=0.1mg=0.1×1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10³N；
因為轎車勻速行駛，所以牽引力：F=f=1.6×10³N；
（2）轎車的速度v=108km/h=108×$\frac{1}{3.6}$m/s=30m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得轎車行駛的路程：s=vt=30m/s×10×60s=18000m；
發動機所做的功：W=Fs=1.6×10³N×18000m=2.88×10⁷J；
（3）發動機的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{600s}$=4.8×10⁴W．
答：
（1）發動機的牽引力是1.6×10³N；
（2）發動機所做的功是2.88×10⁷J；
（3）發動機的功率是4.8×10⁴W．

點評 本題綜合考查了二力平衡條件的應用，功和功率的計算．考查的這三個內容相互之間聯系比較緊密，第（1）問是求解第（2）問的條件，第（2）問是求解第（3）問的條件，所以學物理一定要學會將所學知識進行歸納，讓知識形成一個系統．