Question

4．某型号小汽车的质量为1400kg，最大功率为120kW．求：
（1）该小汽车在水平公路上匀速行驶20km，重力做功0J．
（2）若该小汽车以最大功率行驶，上坡道的速度比在平直公路上慢（填“快”或“慢”）．
（3）假若该小汽车在水平路面上以最大功率匀速直线行驶，速度为30m/s．请计算该车10min内牵引力所做的功和小汽车受到的阻力．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据做功的三种情况之一，力和物体运动的距离垂直不做功；
（2）功率一定，根据P=Fv判断速度的大小；
（3）根据p=$\frac{W}{t}$和P=Fv得牵引力所做的功和牵引力；小汽车在水平路面上匀速直线行驶则牵引力和小汽车受到的阻力相等．

解答 解：
（1）重力和小汽车在水平公路上匀速行驶，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功0J；
（2）该小汽车以最大功率行驶，功率一定，根据P=Fv可知，上坡道时，牵引力较大则速度小；因此上坡道的速度比在平直公路上慢；
（3）根据p=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt=120000W×600s=7.2×10⁷J，
由P=Fv可得：
F=$\frac{p}{v}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}W}{30m/s}$=4000N；
因为小汽车在水平路面上匀速直线行驶，
所以小汽车受到的阻力f=F=4000N．
故答案为．（1）0；（2）慢；（3）7.2×10⁷J；4000N．

点评 本题考查了做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离，二者缺一不可．三种不做功的情况为：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直；考查p=$\frac{W}{t}$和P=Fv的利用；