Question

6．一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，此过程中牵引力做的功为1.8×10⁷J，此时汽车的功率为6×10⁴W，重力做的功为0J．汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大（选填“大”或“小”）的性质；当汽车散热器散热时，通过热传递方式改变了水的内能．（取g=10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道汽车行驶的速度和行驶时间，利用s=vt求行驶的路程；汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；利用W=Fs求牵引力做功，再利用P=$\frac{W}{t}$求出汽车的功率；重力竖直向下，汽车在竖直方向上没有移动距离，重力没有做功；
（2）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；改变内能的方法：一是做功，二是热传递．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得汽车行驶的路程：
s=vt=20m/s×5×60s=6×10³m，
汽车做匀速运动，处于平衡状态，汽车的牵引力：
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1500kg×10N/kg=3×10³N；
牵引力做功：
W=Fs=3×10³N×6×10³m=1.8×10⁷J，
汽车的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{300s}$=6×10⁴W，
汽车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做的功为0J；
（2）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，水吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；
散热时，在发动机和水之间发生了热传递，改变了发动机的内能，是通过热传递的方式改变水的内能．
故答案为：1.8×10⁷；6×10⁴；0；大；热传递．

点评 本题为力学和热学的综合题，考查了路程、功和功率的计算以及二力平衡条件的应用；同时考查了水的比热容大的特点在生活中的应用、改变内能的方法．知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．