Question

18．一辆小车以2m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，小车的质量为15kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力做的功为1.8×10⁴J，此时汽车的功率为60W，重力做的功为0J．（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）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；利用速度公式求出路程，根据W=Fs求出牵引力做的功；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽车的功率；
（3）重力竖直向下，汽车竖直向下没有移动距离，没有做功．

解答 解：（1）汽车做匀速运动，处于二力平衡状态，
由平衡条件得牵引力：
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×15kg×10N/kg=30N；
由v=$\frac{s}{t}$可得，小车行驶的路程：
s=vt=2m/s×5×60s=600m，
牵引力做的功：
W=Fs=30N×600m=1.8×10⁴J；
（2）小车的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=30N×2m/s=60W；
（3）小车在重力的方向上没有移动距离，所以克服重力做的功做功为0．
故答案为：1.8×10⁴；60； 0．

点评 本题考查路程、重力、牵引力、做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，要知道物体做匀速运动时，牵引力等于受到的阻力．