题目内容
【题目】2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示.该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录.在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N.问:在测试过程中,
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?
【答案】
(1)解:∵“侦探猎犬”匀速直线行驶,
∴汽车处于平衡状态,受到的牵引力和阻力为一对平衡力,
∴牵引力:F=f=2×105N
(2)解:汽车牵引力所做的功:
W=Fs=2×105N×2000m=4×108J,
汽车牵引力做功功率:
P= =
=Fv=2×105N×400m/s=8×107W
(3)解:车上部空气流速大,下部流速小,高速行驶时可减小汽车对地面的压力,从而减小阻力
【解析】(1)知道“侦探猎犬”匀速直线行驶,处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力和阻力为一对平衡力,据此求出牵引力的大小;(2)知道行驶距离s,根据W=Fs求汽车牵引力所做的功;知道匀速行驶的速度,利用公式P= =
=Fv求汽车牵引力的做功功率;(3)汽车高速行驶,受到较大的空气阻力,从这方面分析回答.
【考点精析】本题主要考查了二力平衡条件的应用和功的计算的相关知识点,需要掌握二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,即合力为零.(一物、二力、等大、反向、同直线);功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m才能正确解答此题.
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