Question

【題目】一輛汽車(chē)在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛了30min．汽車(chē)所受阻力為1000N，問(wèn)：

（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少焦耳？
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少瓦特？
（3）如圖所示，請(qǐng)你用物理知識(shí)解釋，為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的最高行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，對(duì)不同車(chē)型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：由v=可得，s=vt=72km/h×h=36km=36000m，

因?yàn)槠��?chē)在平直公路上勻速行駛，牽引力等于阻力，即F=f=1000N，

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J

答：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為3.6×107J.

（2）

【解答】解：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P===2×104W

答：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是2×104W.

（3）

【解答】解：動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)：質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；速度越大，動(dòng)能越大；

機(jī)動(dòng)車(chē)質(zhì)量一定，速度越快，動(dòng)能越大，剎車(chē)時(shí)制動(dòng)距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛；

慣性與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，

大車(chē)質(zhì)量大，在速度相同時(shí)，其慣性大、動(dòng)能也大，所以遇到緊急情況不容易剎車(chē)，且發(fā)生事故時(shí)傷害更嚴(yán)重，在同樣的道路上，對(duì)質(zhì)量較小的車(chē)，其允許的速度可大些，所以對(duì)不同車(chē)型設(shè)定不一樣的最高行駛速度．

答：機(jī)動(dòng)車(chē)質(zhì)量一定，速度越快，動(dòng)能越大，剎車(chē)時(shí)制動(dòng)距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛；

大車(chē)質(zhì)量大，在速度相同時(shí)，其慣性大、動(dòng)能也大，所以遇到緊急情況不容易剎車(chē)，且發(fā)生事故時(shí)傷害更嚴(yán)重．

【解析】（1）汽車(chē)在平直公路上勻速行駛，牽引力等于阻力，利用v=可求得行駛路程，再利用W=Fs可求得汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（2）根據(jù)（1）求得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功，利用P=可求得汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；
（3）對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛速度進(jìn)行限制，可用影響動(dòng)能的因素分析，由于動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，對(duì)于質(zhì)量較大的車(chē)，允許的速度就比質(zhì)量較小的車(chē)的速度低．