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一小轿车在平路上可以较高的速度行驶,但上了坡以后就要以低速度行驶.若发动机功率是75千瓦,以108千米/时的速度在平路上匀速行驶10分钟,求:
(1)发动机的牵引力是多大?发动机在这段时间内做的功是多少?
(2)若上了坡以后以54千米/时的速度在平路上匀速行驶10分钟,此时发动机的牵引力是多大?发动机在这段时间内做的功是多少?
分析:(1)已知发动机的功率和速度,可利用公式F=
P
V
计算发动机的牵引力,已知速度和时间,可利用公式S=Vt计算距离,已求出发动机的牵引力,可利用公式W=FS求出做的功.
(2)上了坡以后,与平路上相比发动机的功率不变,时间不变,发生变化的只有速度,所求的物理量相同,解题思路同(1).
解答:解:(1)P=75KW=7.5×104W,V1=108km/h=30m/s,t1=10min=600s,
由P=FV可得:
F1=
P
V1
=
7.5×104W
30m/s
=2500N,
S1=V1t1=30m/s×600s=18000m,
W1=F1S1=2500N×18000m=4.5×107J.
答:发动机的牵引力是2500N,发动机在这段时间内做的功是4.5×107J.
(2)P=75KW=7.5×104W,V2=54km/h=15m/s,t2=10min=600s,
由P=FV可得:
F2=
P
V2
=
7.5×104W
15m/s
=5000N,
S2=V2t2=15m/s×600s=9000m,
W2=F2S2=7.5×104W=5000N×9000m=4.5×107J.
答:此时发动机的牵引力是5000N,发动机在这段时间内做的功是4.5×107J.
点评:本题考查了利用P=FV的变形公式求力的大小,以及速度和功的计算,在计算过程中要注意单位的换算.
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