Question

質(zhì)量是5×10³ kg的汽車，由靜止開始沿平直道路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機滑行，其速度圖象如圖1-2-4所示.則在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機做功________J，汽車克服阻力做功________J，其能量轉(zhuǎn)化的情況是________.

圖1-2-4

Answer 1

解析：本題中，汽車先做勻加速直線運動，而后關(guān)閉發(fā)動機做勻減速直線運動直至靜止.我們可以由速度圖象求取兩個階段的加速度，由牛頓第二定律分別列方程得出牽引力與阻力，同時可以根據(jù)圖象求出兩個階段的位移.然后依據(jù)功的公式解得發(fā)動機做的功以及汽車克服阻力做的功.

設(shè)牽引力為F，阻力為f，

汽車加速階段：

a₁= m/s²=1 m/s²,F-f=ma₁,s₁=vt₁=200 m

減速階段：

a₂=m/s²=-0.5 m/s²,f=ma₂=-2.5×10³ N,s₂=400 m

幾式聯(lián)立得

F=7.5×10³ N

發(fā)動機做功W=Fs₁=1.5×10⁶ J

汽車克服阻力做功W′=-f(s₁+s₂)=1.5×10⁶ J

發(fā)動機的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的機械能（動能），再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

答案：1.5×10⁶  1.5×10⁶  1.5×10⁶