Question

7．2011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．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？
（3）汽车牵引力功率是多少？

Answer 1

分析 （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；
（3）知道匀速行驶的速度，利用公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求汽车牵引力的做功功率．

解答 解：
（1）因为“侦探猎犬”匀速直线行驶，
所以汽车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力为一对平衡力，即牵引力：F=f=2×10⁵N；
（2）汽车牵引力所做的功：
W=Fs=2×10⁵N×2000m=4×10⁸J；
（3）汽车牵引力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2×10⁵N×400m/s=8×10⁷W．
答：
（1）汽车受到水平方向的牵引力是2×10⁵N；
（2）汽车牵引力所做的功是4×10⁸J；
（3）汽车牵引力功率是8×10⁷W．

点评 二力平衡的判断方法：一是根据平衡条件（大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上），二是根据处于平衡状态（静止或匀速直线运动）．