Question

一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行使，1min内通过的路程为1200m，已知汽车发动机的功率为24kW，
求：（1）匀速行使过程中，重力对汽车做的功？
（2）发动机对汽车所做的功？
（3）汽车的速度是多少？
（4）汽车所受摩擦力的大小？

Answer 1

分析：（1）做功的两个必要条件是：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动一段距离；
（2）已知汽车的功率和行驶的时间，根据W=Pt求出发动机做的功；
（3）知道物体运动的时间和通过的路程，根据速度公式求出速度的大小；
（4）根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出牵引力的大小，当汽车匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出阻力大小．

解答：解：（1）匀速行使过程中，重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J；
（2）汽车发动机在1min内所做的功：
W=Pt=24×10³W×60s=1.44×10⁶J；
（3）汽车的速度：
v=

s

t

=

1200m

60s

=20m/s；
（4）∵P=Fv，
∴汽车受到的牵引力：
F=

P

v

=

24×103W

20m/s

=1200N，
∵汽车匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
∴水平方向的阻力f=F=1200N．
答：（1）匀速行使过程中，重力对汽车做的功为0J；
（2）发动机对汽车所做的功为1.44×10⁶J；
（3）汽车的速度是20m/s；
（4）汽车所受摩擦力的大小为1200N．

点评：本题考查做功、速度、阻力的计算以及二力平衡条件的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，要注意功率公式P=Fv的应用．