Question

10．重15000牛的小汽车受到发动机800牛的牵引力作用，在水平地面上做匀速直线运动，其路程随时间变化如图所示．求：
（1）小汽车速度．
（2）10秒内重力对小汽车做的功．
（3）10秒内发动机对小汽车做的功和发动机的功率．

Answer 1

分析 （1）从图象中任意读出某一时间通过的路程，利用v=$\frac{s}{t}$即可计算小汽车速度．
（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可．
（3）利用W=Fs求出10s内发动机对小汽车做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$计算发动机的功率．

解答 解：（1）图象的横轴表示时间，纵轴表示路程，当t=12s时，汽车通过的路程为s=120m，
则小汽车的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{120m}{10s}$=12m/s；
（2）小汽车在水平地面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有通过距离，因此10秒内重力对小汽车做的功为0J；
（3）10s内发动机对小汽车做的功：
W=Fs=800N×120m=9.6×10⁴J，
发动机的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{10s}$=9.6×10³W．
答：（1）小汽车速度为12m/s．
（2）10秒内重力对小汽车做的功为0J．
（3）10秒内发动机对小汽车做的功为9.6×10⁴J；发动机的功率为9.6×10³W．

点评 此题考查速度、功和功率的计算，力是否做功的判断，具有一定的综合性，判断人做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离．