Question

【题目】一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min．汽车所受阻力为1000N，问：

（1）汽车发动机所做的功为多少焦耳？
（2）汽车发动机的功率是多少瓦特？
（3）如图所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：由v=可得，s=vt=72km/h×h=36km=36000m，

因为汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力等于阻力，即F=f=1000N，

汽车发动机所做的功W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J

答：汽车发动机所做的功为3.6×107J.

（2）

【解答】解：汽车发动机的功率P===2×104W

答：汽车发动机的功率是2×104W.

（3）

【解答】解：动能与质量和速度有关：质量越大，动能越大；速度越大，动能越大；

机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；

惯性与质量有关，质量越大，惯性越大，

大车质量大，在速度相同时，其惯性大、动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重，在同样的道路上，对质量较小的车，其允许的速度可大些，所以对不同车型设定不一样的最高行驶速度．

答：机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；

大车质量大，在速度相同时，其惯性大、动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重．

【解析】（1）汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力等于阻力，利用v=可求得行驶路程，再利用W=Fs可求得汽车发动机所做的功；
（2）根据（1）求得的汽车发动机所做的功，利用P=可求得汽车发动机的功率；
（3）对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低．