Question

【题目】为了交通安全，交通部门常在高山周围修建盘山公路。我们可以把盘山公路简化为物理模型斜面（如图所示）。某盘山山路长为s=5 000 m，高为h=2 500 m。一辆重为G=2×104N的汽车在发动机产生的牵引力F=1.25×104N的作用下从山脚沿山路匀速上行至山路顶端，行驶过程中所受地面摩擦力为f，且克服摩擦力f所做的功是额外功（忽略空气阻力）。求：

(1)请你推导f=F；

(2)汽车受到的摩擦力。

Answer 1

【答案】(1)见解析；(2)

【解析】

(1) 牵引力做的功为总功：W总=Fs，有用功：W有用=Gh，因为W总= W有用+W额，所以

W额=W总- W有用=Fs-Gh

因为W额=fs，所以摩擦力

f===F-

故得证。

(2)将F=1.25×104N，G=2×104N，s=5000 m，h=2500 m代入f=F得

f=1.25×104N=2.5×103N

汽车受到的摩擦力为2.5×103N。

答：(1)同上；

(2) 汽车受到的摩擦力为2.5×103N。