Question

20．某型号汽车发动机的额定功率为5.4×10⁴W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（l）发动机所提供的牵引力大小；
（2）行驶速度的大小；
（3）行驶5min牵引力所做的功．

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据平衡力的大小相等、方向相反即可得出牵引力的大小；
（2）已知的条件有：牵引力的大小以及发动机的额定功率，求速度可由功率的推导式：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得出；
（3）已知额定功率以及工作时间10min，直接由W=Pt可求得牵引力所做的功．

解答 解：（1）因为汽车匀速行驶，受平衡力作用；由二力平衡知识得，F=f=1800N；
（2）由P=Fv得行驶速度的大小；
v=$\frac{P}{F}$=$\frac{5.4×1{0}^{4}W}{1800N}$=30m/s；
（3）t=10min=600s，
匀速行驶10min牵引力所做的功：W=Pt=6×10⁴W×600s=3.6×10⁷J．
答：（1）发动机所提供的牵引力为1800N；
（2）行驶速度为30m/s；
（3）行驶10min牵引力所做的功是3.6×10⁷J．

点评 （1）注意匀速直线运动的物体或静止的物体受力平衡；
（2）会联想到与速度有关的公式，即：P=FV；
（3）会熟练应用功的计算公式．