Question

19．一輛重5×10⁴N 的汽車，以108km/h的速度在一條水平直線的公路上勻速行駛了20min，已知在這段路程中汽車發(fā)動機(jī)的功率是1.5×10⁵W，求：
（1）汽車通過這段路程中，重力做功為多少？
（2）汽車在這段路程上受到的摩擦阻力為多大？

Answer 1

分析 （1）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離判斷出重力是否做功，如果做功再利用功的計算公式進(jìn)行計算即可；
（2）知道汽車勻速行駛的速度和發(fā)動機(jī)的功率，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力的大小，汽車勻速時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等．

解答 解：（1）汽車在水平直線的公路上勻速行駛時，重力的方向豎直向下，路程是水平方向，兩者垂直，重力不做功，即重力做功為0J；
（2）汽車勻速行駛的速度：
v=108km/h=30m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牽引力的大小：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}W}{30m/s}$=5000N，
因汽車勻速時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
所以，汽車在這段路程上受到的摩擦阻力：
f=F=5000N．
答：（1）汽車通過這段路程中，重力做功為0J；
（2）汽車在這段路程上受到的摩擦阻力為5000N．

點評 本題考查了力是否做功的判斷和功率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，計算過程要注意單位的換算．