Question

一辆质量为500kg的汽车，在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的．
求：
（1）汽车牵引力在5min内做的功和此时汽车的功率是多少？
（2）汽车重力做的功是多少？（g取10N/kg）

Answer

（1）知道阻力和重力的关系求出阻力，因为汽车匀速行驶，所以受的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等；根据公式v=求出汽车5min内行驶的距离，根据W=Fs算出功的大小；利用功率的定义式P=可以求出汽车的功率．
（2）做功的两个必要因素：一是物体受到力的作用，二是物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可．
已知：汽车质量m=500kg，速度v=72km/h=20m/s，汽车受到的阻力f=G，时间t=5min=300s
求：（1）汽车牵引力在5min内做的功W=？；功率P=？；（2）汽车重力做的功W′=？
【解析】
（1）汽车重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
因为汽车匀速行驶，所以受的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等．
汽车所受牵引力：F=f=G×0.1=5000N×0.1=500N，
∵v=，
∴汽车5min内行驶的距离：
s=vt=20m/s×300s=6000m，
∴汽车牵引力做功W=Fs=500N×6000m=3×106J；
汽车的功率：
P===1×104W；
（2）汽车受的重力的方向是竖直向下的，而汽车是在水平方向上移动的距离，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0J．
答：（1）汽车牵引力在5min内做的功为3×106J；此时汽车的功率是1×104W；
（2）汽车重力做的功是0J．