Question

一輛重為6000N的汽車在水平平直公路上勻速行使，1min內通過的路程為1200m，已知汽車發動機的功率為24kW，
求：（1）勻速行使過程中，重力對汽車做的功？
（2）發動機對汽車所做的功？
（3）汽車的速度是多少？
（4）汽車所受摩擦力的大小？

Answer 1

分析：（1）做功的兩個必要條件是：作用在物體上的力，物體在力的方向上移動一段距離；
（2）已知汽車的功率和行駛的時間，根據W=Pt求出發動機做的功；
（3）知道物體運動的時間和通過的路程，根據速度公式求出速度的大小；
（4）根據P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出牽引力的大小，當汽車勻速直線運動時，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，根據二力平衡條件求出阻力大小．

解答：解：（1）勻速行使過程中，重力的方向是豎直向下的，而物體是在水平方向上移動距離，所以重力沒有做功，即重力做功為0J；
（2）汽車發動機在1min內所做的功：
W=Pt=24×10³W×60s=1.44×10⁶J；
（3）汽車的速度：
v=

s

t

=

1200m

60s

=20m/s；
（4）∵P=Fv，
∴汽車受到的牽引力：
F=

P

v

=

24×103W

20m/s

=1200N，
∵汽車勻速直線運動時，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
∴水平方向的阻力f=F=1200N．
答：（1）勻速行使過程中，重力對汽車做的功為0J；
（2）發動機對汽車所做的功為1.44×10⁶J；
（3）汽車的速度是20m/s；
（4）汽車所受摩擦力的大小為1200N．

點評：本題考查做功、速度、阻力的計算以及二力平衡條件的應用，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要注意功率公式P=Fv的應用．