Question

11．已知某汽车在平直公路上匀速行驶过程中受到摩擦力为4.8×10⁴N，速度为36km/h，求汽车发动机的功率是多少？若汽车在光滑（理想情况下）的路面上匀速行驶，还需要外力对它做功吗？为什么．

Answer 1

分析 由车与地面的摩擦力，汽车匀速运动可求牵引力大小，利用P=Fv求有用功功率；
力是改变物体运动状态的原因；光滑（理想情况下）的路面上没有摩擦，物体匀速运动不需要力的作用，也就不需要外力做功．

解答 解：车与地面的摩擦力为4.8×10⁴N，
汽车匀速运动，所以牵引力和摩擦力为一对平衡力，
牵引力F=f=4.8×10⁴N，
由P=$\frac{W}{t}$，W=Fs，v=$\frac{s}{t}$得，
P=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
有用功功率：
P_有用=Fv=4.8×10⁴N×36×$\frac{1}{3.6}$m/s=4.8×10⁵W；
如果汽车在光滑（理想情况下）的路面上匀速行驶，路面没有摩擦，不需要外力作用，汽车就可以沿光滑路面做匀速运动，也就不需要外力做功．
答：汽车发动机的功率是4.8×10⁵W；因为没有摩擦，汽车就可以沿光滑路面做匀速运动，所以不需要外力做功．

点评 本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用，本题关键：一是利用好功率推导公式P=Fv，二是明确力是改变物体运动状态的原因．