Question

一小轎車在平路上可以較高的速度行駛，但上了坡以后就要以低速度行駛．若發(fā)動機(jī)功率是75千瓦，以108千米/時的速度在平路上勻速行駛10分鐘，求：
（1）發(fā)動機(jī)的牽引力是多大？發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)做的功是多少？
（2）若上了坡以后以54千米/時的速度在平路上勻速行駛10分鐘，此時發(fā)動機(jī)的牽引力是多大？發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)做的功是多少？

Answer 1

解：（1）P=75KW=7.5×10⁴W，V₁=108km/h=30m/s，t₁=10min=600s，
由P=FV可得：
F₁===2500N，
S₁=V₁t₁=30m/s×600s=18000m，
W₁=F₁S₁=2500N×18000m=4.5×10⁷J．
答：發(fā)動機(jī)的牽引力是2500N，發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)做的功是4.5×10⁷J．
（2）P=75KW=7.5×10⁴W，V₂=54km/h=15m/s，t₂=10min=600s，
由P=FV可得：
F₂===5000N，
S₂=V₂t₂=15m/s×600s=9000m，
W₂=F₂S₂=7.5×104W=5000N×9000m=4.5×10⁷J．
答：此時發(fā)動機(jī)的牽引力是5000N，發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)做的功是4.5×10⁷J．
分析：（1）已知發(fā)動機(jī)的功率和速度，可利用公式F=計(jì)算發(fā)動機(jī)的牽引力，已知速度和時間，可利用公式S=Vt計(jì)算距離，已求出發(fā)動機(jī)的牽引力，可利用公式W=FS求出做的功．
（2）上了坡以后，與平路上相比發(fā)動機(jī)的功率不變，時間不變，發(fā)生變化的只有速度，所求的物理量相同，解題思路同（1）．
點(diǎn)評：本題考查了利用P=FV的變形公式求力的大小，以及速度和功的計(jì)算，在計(jì)算過程中要注意單位的換算．