Question

4．現(xiàn)如今，汽車已經(jīng)成為一種十分重要的代步工具．張銘想要知道某款汽車在馬路上勻速行駛時(shí)所受的阻力約為多少，于是他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：
①查詢資料，記錄該款車的車重；
②查詢資料，記錄該款車的大小規(guī)格；
③記錄該款車在以某一速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率；
④記錄該車在以上述速度勻速行駛500m時(shí)所用的時(shí)間．
（1）你認(rèn)為在上述步驟中，沒有必要進(jìn)行的是①②．（填序號(hào)）
（2）若張銘得知：該車在以20m/s的速度勻速向前行駛500m時(shí)，所用的時(shí)間為25s，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率為70000W，則該車所受的阻力為3500N．
（3）張銘對(duì)此還進(jìn)行了進(jìn)一步的引申：在原有計(jì)算功率公式的基礎(chǔ)上，只需要知道該車在以某一速度勻速行駛時(shí)所受的阻力，便可利用推導(dǎo)出來的公式P=fv（填物理量的符號(hào)）求出汽車此時(shí)的功率大�。�

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$的變形公式W=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功，再根據(jù)W=Fs的變形公式F=$\frac{W}{s}$求出發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力，
根據(jù)二力平衡條件可知該款汽車在馬路上勻速行駛時(shí)所受的阻力，從而得出答案；
（3）根據(jù)二力平衡條件可知汽車的牽引力等于所受的阻力，再利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv即可推導(dǎo)出來功率的公式，求出汽車此時(shí)的功率大�。�

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$得，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功：W=Pt，
由W=Fs得，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{Pt}{s}$，
該款車在以某一速度勻速行駛時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知，
該款汽車在馬路上勻速行駛時(shí)所受的阻力：f=F=$\frac{Pt}{s}$．
故在上述步驟中，沒有必要進(jìn)行的是①②．
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功：
W=Pt=70000W×25s=1.75×10⁶J，
由W=Fs得，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.75×1{0}^{6}J}{500m}$=3500N，
該款車在以某一速度勻速行駛時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知，
該款汽車在馬路上勻速行駛時(shí)所受的阻力：f=F=3500N．
（3）當(dāng)該車在以某一速度勻速行駛時(shí)，
根據(jù)二力平衡條件可知汽車的牽引力：F=f，
則汽車此時(shí)的功率大�。�
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=fv．
故答案為：（1）①②；（2）3500；（3）fv．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查功和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形公式的靈活運(yùn)用，要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，有一定的難度．