Question

11．桑塔納轎車的質量是1.5噸，它以108千米每小時的速度在水平路面勻速行駛20分鐘，轎車受阻力是車重0.1倍
（1）求發動機的牽引力F；  
（2）求發動機所做的功W；   
（3）求發動機的功率P．

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）知道轎車的速度和行駛時間，利用s=vt求行駛的路程；根據功的計算公式W=Fs求發動機做的功．
（3）利用P=$\frac{W}{t}$求發動機的功率．

解答 解：（1）轎車受到的重力：G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N；
轎車受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.5×10⁴N=1.5×10³N；
因為轎車在水平面勻速行駛，
所以牽引力：F=f=1.5×10³N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得轎車行駛的路程：
s=vt=108km/h×$\frac{20}{60}$h=36km=36000m；
發動機做功：
W=Fs=1.5×10³N×$36000\$m=5.4×10⁷J．
（3）發動機所做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.4×1{0}^{7}J}{20×60s}$=45000W．
答：（1）求發動機的牽引力F為1.5×10³N；  
（2）求發動機所做的功W為5.4×10⁷J；   
（3）求發動機的功率P為45000W．

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．要求靈活運用以下公式：P=$\frac{W}{t}$、P=Fv、W=Pt、W=Fs．