Question

有一汽車的質量是3t，在平直公路上以36千米/小時的速度做勻速直線運動，已知牽引力為2000N，求：
（1）求車所受的重力；（2）求汽車所受的摩擦力；（3）求車的功率是多少．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據物體的質量，利用重力與質量的關系可以求得物體受到的重力．
（2）靜止狀態和勻速直線勻速狀態屬于平衡狀態，處于平衡狀態的物體受到平衡力的作用，根據二力平衡的條件：等大、反向、共線、共物，知道其中的一個力可以確定另一個力．
（3）利用共的計算公式W=FS，速度的計算公式V=，功率的計算公式P=可以推導出功率P與F、S的關系式，從而求得汽車的功率．
解答：解：（1）汽車的質量m=3t=3000kg，g=9.8N/kg，
汽車受到的重力：G=mg=3000kg×9.8N/kg=2.94×10⁴N．
（2）汽車在水平方向上受到牽引力和摩擦力的作用而處于平衡狀態，所以摩擦力和牽引力是一對平衡力，根據二力平衡的條件可知兩者大小相等，等于汽車受到的摩擦力為2000N．
（3）汽車的牽引力F=2000N，速度V=36千米/小時=10m/s，
則汽車的功率：P===F=FV=2000N×10m/s=20000W．
答：（1）車所受的重力是2.94×10⁴N；
（2）汽車所受的摩擦力為2000N；
（3）車的功率是20000W．
點評：（1）此題考查了重力的計算、二力平衡的條件的應用、功率的計算等知識點，題目的綜合性較強．
（2）當告訴物體受到的力和運動速度時，要求物體的功率，可以利用功率的推導式來計算；由于功率的大小與時間長短無關，此題也可以設定一個時間，如10s，在此基礎上進行計算．