Question

10．重15000牛的小汽車(chē)受到發(fā)動(dòng)機(jī)800牛的牽引力作用，在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化如圖所示．求：
（1）小汽車(chē)速度．
（2）10秒內(nèi)重力對(duì)小汽車(chē)做的功．
（3）10秒內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車(chē)做的功和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．

Answer 1

分析 （1）從圖象中任意讀出某一時(shí)間通過(guò)的路程，利用v=$\frac{s}{t}$即可計(jì)算小汽車(chē)速度．
（2）物理學(xué)中的做功的兩個(gè)必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，二者缺一不可．
（3）利用W=Fs求出10s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車(chē)做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．

解答 解：（1）圖象的橫軸表示時(shí)間，縱軸表示路程，當(dāng)t=12s時(shí)，汽車(chē)通過(guò)的路程為s=120m，
則小汽車(chē)的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{120m}{10s}$=12m/s；
（2）小汽車(chē)在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，因此10秒內(nèi)重力對(duì)小汽車(chē)做的功為0J；
（3）10s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車(chē)做的功：
W=Fs=800N×120m=9.6×10⁴J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{10s}$=9.6×10³W．
答：（1）小汽車(chē)速度為12m/s．
（2）10秒內(nèi)重力對(duì)小汽車(chē)做的功為0J．
（3）10秒內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)小汽車(chē)做的功為9.6×10⁴J；發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為9.6×10³W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查速度、功和功率的計(jì)算，力是否做功的判斷，具有一定的綜合性，判斷人做沒(méi)做功的依據(jù)就是看在這個(gè)過(guò)程中，是否同時(shí)具備做功的兩個(gè)必要因素：①作用在物體上的力，②物體在力的方向上通過(guò)了距離．