Question

11．我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg．在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了 30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计）．求：
（1）实验中汽车牵引力所做功的功率是多少？
（2）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．

Answer 1

分析 （1）汽车的速度和时间都是已知的，根据s=vt求出汽车的行驶路程；根据阻力和重力的关系求出阻力，而物体做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，根据W=Fs求出牵引力的所做的功．又知时间，根据功率公式求出功率大小．
（2）太阳能是一种清洁能源，在生活中的使用已经越来越广泛．

解答 解：
（1）汽车的重力：G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
由v=$\frac{s}{t}$可得，汽车在30min内通过的路程：
s=vt=20m/s×1800s=36000m；
汽车运动时的阻力：
f=0.1G=0.1×12000N=1200N，
因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，
所以牵引力F=f=1200N，
汽车牵引力做的功：
W=Fs=1200N×36000m=4.32×10⁷J．
汽车牵引力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{1800s}$=2.4×10⁴W．
（2）太阳能汽车的主要优点：节能、环保、无污染、无噪声等．
答：（1）实验中汽车牵引力做功的功率是2.4×10⁴W；
（2）太阳能汽车的主要优点有节能、环保、无污染、无噪声等．

点评 本题通过太阳能汽车在水平地面上行驶，考查了路程、重力、功、功率的计算以及二力平衡的应用．包含了力学的一些重要计算．虽综合性比较强，但都属于基础，难度不大．