Question

【題目】2011年4月12日，英國倫敦展出了新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，如圖所示．該車功率極大，最大車速能達(dá)到1609km/h，創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄．在一次測試中，“偵探獵犬”以400m/s的速度勻速直線行駛了2000m，受到水平方向的阻力為2×105N．問：在測試過程中，
（1）汽車受到水平方向的牽引力是多少？
（2）汽車牽引力所做的功和功率分別是多少？
（3）該車的外觀設(shè)計(jì)成流線型，這樣做的好處是什么？

Answer 1

【答案】
（1）解：∵“偵探獵犬”勻速直線行駛，

∴汽車處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，

∴牽引力：F=f=2×105N

（2）解：汽車牽引力所做的功：

W=Fs=2×105N×2000m=4×108J，

汽車牽引力做功功率：

P= = =Fv=2×105N×400m/s=8×107W

（3）解：車上部空氣流速大，下部流速小，高速行駛時(shí)可減小汽車對(duì)地面的壓力，從而減小阻力
【解析】（1）知道“偵探獵犬”勻速直線行駛，處于平衡狀態(tài)，在水平方向上受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，據(jù)此求出牽引力的大小；（2）知道行駛距離s，根據(jù)W=Fs求汽車牽引力所做的功；知道勻速行駛的速度，利用公式P= = =Fv求汽車牽引力的做功功率；（3）汽車高速行駛，受到較大的空氣阻力，從這方面分析回答．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．