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=
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=7.5×10
4W,V
1=108km/h=30m/s,t
1=10min=600s,
由P=FV可得:
F
1=
=
=2500N,
S
1=V
1t
1=30m/s×600s=18000m,
W
1=F
1S
1=2500N×18000m=4.5×10
7J.
答:发动机的牵引力是2500N,发动机在这段时间内做的功是4.5×10
7J.
(2)P=75KW=7.5×10
4W,V
2=54km/h=15m/s,t
2=10min=600s,
由P=FV可得:
F
2=
=
=5000N,
S
2=V
2t
2=15m/s×600s=9000m,
W
2=F
2S
2=7.5×104W=5000N×9000m=4.5×10
7J.
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4.5×10
7J.
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.