Question

12．如圖所示是汽車飛躍黃河的驚險表演，飛躍前汽車發(fā)動機的牽引力為2000N，時速達(dá)到162km/h，此時恰好勻速行駛．
（1）求小汽車勻速行駛時受到的阻力大�。�
（2）若勻速行駛2分鐘才能起飛，求牽引力在2分鐘內(nèi)所做的功．
（3）發(fā)動機的牽引力用F表示，小汽車的速度用“v”表示，請推導(dǎo)出牽引力的功率P=Fv．
（4）你認(rèn)為汽車是靠什么性質(zhì)完成飛躍的？飛躍過程中牽引力是否做功？

Answer 1

分析 （1）因為轎車勻速行駛，所以汽車所受的阻力與牽引力是一對平衡力，由二力平衡條件可得出阻力的大��；
（2）根據(jù)s=vt求出汽車行駛的距離，根據(jù)W=Fs求出引力在10min內(nèi)所做的功；
（3）根據(jù)做功率公式、功和速度公式即可推出功率表達(dá)式；
（4）飛躍靠飛機本身的慣性完成．

解答 解：
（1）因為轎車勻速行駛時，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，所以受到的阻力f=F=2000N；
（2）v=162km/h=45m/s，t=2min=120s，
由v=$\frac{s}{t}$得，汽車行駛的距離：s=vt=45m/s×120s=5400m，
牽引力在2min內(nèi)所做的功：W=Fs=2000N×5400m=1.08×10⁷J；
（3）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$得：
汽車牽引力在這段時間內(nèi)的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv．
（4）汽車的飛躍過程靠慣性完成，牽引力不做功．
答：
（1）小汽車勻速行駛時受到的阻力為2000N；
（2）牽引力在10min內(nèi)所做的功2.4×10⁷J；
（3）如上所示；
（4）汽車的飛躍過程靠慣性完成，牽引力不做功．

點評 本題綜合考查了二力平衡條件的應(yīng)用，功和功率的計算，這三個內(nèi)容相互之間聯(lián)系比較緊密；功率的變形公式P=Fv在機車行駛問題中常遇到，要靈活的應(yīng)用．