Question

11．我國目前研發(fā)了一種太陽能汽車，深受人們青睞，該汽車的質(zhì)量為1200kg．在一次實(shí)驗(yàn)中，該汽車在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛了 30min，行駛時(shí)汽車受到的阻力為汽車所受重力的0.1倍（車內(nèi)人員質(zhì)量不計(jì)）．求：
（1）實(shí)驗(yàn)中汽車牽引力所做功的功率是多少？
（2）請說出太陽能汽車的主要優(yōu)點(diǎn)（只要求說出2點(diǎn)）．

Answer 1

分析 （1）汽車的速度和時(shí)間都是已知的，根據(jù)s=vt求出汽車的行駛路程；根據(jù)阻力和重力的關(guān)系求出阻力，而物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，根據(jù)W=Fs求出牽引力的所做的功．又知時(shí)間，根據(jù)功率公式求出功率大小．
（2）太陽能是一種清潔能源，在生活中的使用已經(jīng)越來越廣泛．

解答 解：
（1）汽車的重力：G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
由v=$\frac{s}{t}$可得，汽車在30min內(nèi)通過的路程：
s=vt=20m/s×1800s=36000m；
汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力：
f=0.1G=0.1×12000N=1200N，
因?yàn)槠�車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)是一種平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，
所以牽引力F=f=1200N，
汽車牽引力做的功：
W=Fs=1200N×36000m=4.32×10⁷J．
汽車牽引力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{1800s}$=2.4×10⁴W．
（2）太陽能汽車的主要優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、環(huán)保、無污染、無噪聲等．
答：（1）實(shí)驗(yàn)中汽車牽引力做功的功率是2.4×10⁴W；
（2）太陽能汽車的主要優(yōu)點(diǎn)有節(jié)能、環(huán)保、無污染、無噪聲等．

點(diǎn)評 本題通過太陽能汽車在水平地面上行駛，考查了路程、重力、功、功率的計(jì)算以及二力平衡的應(yīng)用．包含了力學(xué)的一些重要計(jì)算．雖綜合性比較強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．