Question

16．桑塔纳2000轿车的质量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶10min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内，（g=10N/kg）
（1）发动机牵引力；   
（2）发动机所做的功；  
（3）发动机的功率．

Answer 1

分析 （1）因为轿车匀速行驶，所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力，由二力平衡条件可得出牵引力大小；
（2）根据功的计算公式W=Fs，要求发动机做的功，即牵引力做的功，需要知道牵引力和轿车在牵引力作用下移动的距离．牵引力在第（1）问中已经求出，距离可根据速度和时间算出，由此可算出发动机所做的功；
（3）功率是单位时间内所做的功，公式为P=$\frac{W}{t}$，已知功和时间，则可求出发动机的功率．

解答 解：
（1）轿车受到的阻力：f=0.1G=0.1mg=0.1×1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10³N；
因为轿车匀速行驶，所以牵引力：F=f=1.6×10³N；
（2）轿车的速度v=108km/h=108×$\frac{1}{3.6}$m/s=30m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得轿车行驶的路程：s=vt=30m/s×10×60s=18000m；
发动机所做的功：W=Fs=1.6×10³N×18000m=2.88×10⁷J；
（3）发动机的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{600s}$=4.8×10⁴W．
答：
（1）发动机的牵引力是1.6×10³N；
（2）发动机所做的功是2.88×10⁷J；
（3）发动机的功率是4.8×10⁴W．

点评 本题综合考查了二力平衡条件的应用，功和功率的计算．考查的这三个内容相互之间联系比较紧密，第（1）问是求解第（2）问的条件，第（2）问是求解第（3）问的条件，所以学物理一定要学会将所学知识进行归纳，让知识形成一个系统．