Question

14．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车，
（1）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功4.5×10⁵J，轿车运动过程中受到的阻力是3000N．
（2）汽车在爬坡时，驾驶员总要扳动一下驾驶室的一个手柄进行“换档”，使汽车减速，其目的是可以增大牵引力．

Answer 1

分析 （1）根据W=Pt求出轿车发动机做的功；由图可知轿车匀速直线运动时的速度，根据P=Fv求出牵引力的大小，再根据匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力求出阻力的大小；
（2）根据功率的变形公式P=Fv可知功率一定时，改变速度可改变牵引力．

解答 解：（1）轿车在0～5s内轿车发动机做的功：
W=Pt=90×10³W×5s=4.5×10⁵J．
由图可知轿车匀速直线运动时，v=30m/s，则牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90×1{0}^{3}W}{30m/s}$=3000N；
由于轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，则轿车运动过程中受到的阻力f=F=3000N．
（2）驾驶员通常要换用低位挡，速度会减小，由功率的变形公式P=Fv可知，当功率一定时，如果减小速度可以增大牵引力．
故答案为：4.5×10⁵；3000；可以增大牵引力．

点评 本题通过家用轿车为载体，考查了学生对功率公式的掌握和应用，知道在功率一定时，分析力的问题时常用到功率的变形公式P=Fv．