Question

8．一輛總重為5000N的汽車，在平直的公路上以20m/s的速度勻速行駛，汽車受到的阻力為車重的$\frac{1}{10}$．求：
（1）汽車牽引力在5min內做的功；
（2）此時汽車的功率是多少？
（3）汽車重力做的功是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）先根據s=vt求出路程，根據f=0.1G=0.1mg求出小貨車所受的阻力大小；根據二力平衡條件得出牽引力的大小，根據W=Fs求出牽引力做的功；
（2）根據P=$\frac{W}{t}$求出牽引力做的功；
（3）做功的兩個必要因素：一是物體受到力的作用，二是物體在力的方向上通過一段距離，二者缺一不可．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，汽車在5min內通過的路程：
s=vt=20m/s×5×60s=6000m，
由題意知，f=0.1G=0.1×5000N=500N，
小貨車在平直公路上勻速行駛，所以F=f=500N；
W=Fs=500N×6000m=3×10⁶J；
（2）汽車的功率是：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{6}J}{300s}$=1×10⁴W；
（3）汽車受的重力的方向是豎直向下的，而汽車是在水平方向上移動的距離，沒有在重力方向上移動距離，所以重力做功為0J．
答：（1）牽引力做的功1.6×10⁶J； 
（2）牽引力做功的功率4×10⁴W；
（3）汽車重力做的功是0J．

點評 此題主要考查的是學生對功與功率的計算，以及功的兩個必要因素的理解和掌握，題目的難度不大，但涉及的知識點較多．