Question

【题目】上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了900m．

（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？

（2）汽车牵引力的功率是多少？

（3）如果汽车的功率一定，当汽车上坡时需要较大的牵引力，请推导出牵引力F和速度v之间关系的表达式，并说明汽车上坡时司机应该加速还是减速？

Answer 1

【答案】（1）2400N （2）7200W （3） 在功率一定时，力F与速度v成反比，司机采取换低速档的方法来减小运动速度，获得更大的动力

【解析】解：（1）因为汽车在水平路面上做匀速直线运动，所受阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到水平方向的阻力f=F =2400N。

（2）汽车5min内匀速直线行驶了900m，则汽车的速度，

由P=Fv可得，汽车牵引力的功率P=Fv=2400N×3m/s=7200W。

（3）由P=Fv可知，在功率一定时，力F与速度v成反比，当汽车上坡时需要较大的牵引力，司机采取换低速档的方法来减小运动速度，获得更大的动力。

答：（1）汽车受到水平方向的阻力是2400N。（2）汽车牵引力的功率是7200W。（3）如果汽车的功率一定，当汽车上坡时需要较大的牵引力，司机采取换低速档的方法来减小运动速度，获得更大的动力。