Question

馬拉著質(zhì)量m＝2000kg的車在水平路面上勻速前進(jìn)了100m，馬車的速度為2.5m/s，車在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力為F_阻＝2000N，馬對(duì)車做了多少功？其功率是多少？重力做功是多少？

Answer 1

答案：
解析：

答：馬對(duì)車做了2×105J的功，其功率為5×103W，重力沒有做功． 　　分析　　本題是有關(guān)馬拉著一定質(zhì)量的車勻速前進(jìn)一段距離，在阻力一定的情況下，欲求馬做的功及其功率以及重力所做的功的問題．應(yīng)用勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力、平衡力知識(shí)及功和功率的公式便可求解． 　　本題的研究對(duì)象是車，它共受四個(gè)力的作用．重力G、地面對(duì)車的支持力N、拉力F及阻力f．如圖所示，其中豎直方向的G與N是一對(duì)平衡力，由于豎直方向上沒有移動(dòng)距離．故G、N對(duì)車沒有做功；水平方向的F與f是一對(duì)平衡力(勻速)，因拉力F使車前進(jìn)了一段距離100m，所以拉力F克服阻力f對(duì)車做了功．顯然W拉＝F·s，知道了拉力做的功，欲求拉力的功率：由P拉＝知，只要求出時(shí)間t即可，而t＝，其中s，v均已知，問題得解．其思維過程可表示為：P拉＝，t＝，W＝F·s＝f·s．解題過程則是先求t，再求P拉． 　　已知：m＝2000kg，s＝100m，f＝2000N，v＝2.5m/s． 　　求：W拉、P拉、W重． 　　解：(1)拉力做的功： 　　　　　W拉＝F拉·s＝f·s＝2000N×100m 　　　　　　�。�2×105(J)． 　　　　(2)拉力的功率： 　　　　　t＝ 　　　　�。�40s． 　　　　　P＝ 　　　　 �。�5×103W． 　　　　(3)重力做的功： 　　　　　W＝G·h，(因h＝0)， 　　　　　W＝0． 　　評(píng)注　�、佼�(dāng)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用時(shí)，情況復(fù)雜，解題之前，應(yīng)明確研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖及運(yùn)動(dòng)過程示意圖，并標(biāo)明物體在哪個(gè)方向移動(dòng)了距離．②本題已知F及v求P，可直接用P＝F·v求解．③解題時(shí)應(yīng)注意物理術(shù)語(yǔ)的含意，抓住關(guān)鍵的字詞．如本題“勻速”，隱含了馬車在水平方向受到的力是平衡力．又如物理中所說的“光滑表面”是指無摩擦或不考慮摩擦的情況．