Question

人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车和人的质量共0.5吨，出租车受到的阻力为车总重的，图为他乘车到达目的地时的车费发票．
求：
（1）出租车行驶的时间．
（2）出租车行驶的速度．
（3）出租车匀速行驶时所需的牵引力多大？
（4）画出出租车所受力的示意图．

Answer 1

【答案】分析：（1）从出租车发票中可以得知，出租车行驶的时间为10：05-10：00；出租车行驶的路程为6km；
（2）计算出租车行驶的速度可用公式v=；
（3）知道出租车和人的质量，利用G=mg求其重力，出租车受到的阻力为车总重的，可求受到的阻力，由于出租车匀速行驶，处于平衡状态，据此求牵引力的大小；
（4）汽车作匀速直线运动，处于受力平衡，受到重力、支持力、牵引力、阻力的作用，据此画出受力示意图．
解答：解：
（1）出租车行驶的时间：
t=10：05-10：00=5min=300s；
（2）出租车行驶的速度：
v===20m/s；
（3）出租车和人的重力：
G=mg=0.5×10³kg×9.8N/kg=4900N，
∵出租车受到的阻力为车总重的，
∴出租车受到的阻力：
f=G=×4900N=490N，
∵出租车匀速行驶，
∴出租车受到的牵引力：
F=f=490N；
（4）重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，牵引力从重心水平向前画，阻力水平向后画，注意重力、支持力长度相等，牵引力、阻力长度相等，如图：

答：（1）出租车行驶时间为5min；
（2）出租车的速度为20m/s；
（3）出租车匀速行驶时所需的牵引力为490N；
（4）出租车所受力的示意图如图所示．
点评：本题考查了速度的计算，力的示意图的画法、二力平衡条件的应用，能否从出租车发票中获取相关信息是本题的关键，属于与生活紧密结合的题目．
分析物体受力时，物体若处于平衡状态，则一定受平衡力，画出的力要符合平衡条件，每一个力按力的示意图的作法准确画出．