Question

3．一列質(zhì)量為1×10³t的火車(chē)，以180km/h的速度在平直軌道上勻速行駛，整列火車(chē)受到的阻力是9×10³N．火車(chē)行駛1h，重力做功是0J，機(jī)車(chē)牽引力做功1.62×10⁹ J，牽引力的功率4.5×10⁵ W．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）功的計(jì)算公式為：W=Fs，距離s必須是在力的方向上移動(dòng)的距離；重力沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)有做功．
（2）先根據(jù)二力平衡的條件，明確火車(chē)所受牽引力與阻力之間的關(guān)系；再根據(jù)速度公式求出火車(chē)行駛的路程；最后根據(jù)W=Fs計(jì)算牽引力做的功；
（3）根據(jù)功率公式P=$\frac{W}{t}$求出牽引力的功率．

解答 解：
（1）重力方向豎直向下，火車(chē)在水平方向移動(dòng)，所以重力沒(méi)有做功，即重力做功為0J；
（2）火車(chē)在平直軌道上勻速行駛，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
則火車(chē)受到的牽引力：F_牽=f=9×10³N；
由v=$\frac{s}{t}$可得，火車(chē)行駛的路程：
s=vt=180km/h×1h=180km=1.8×10⁵m；
機(jī)車(chē)牽引力做功：W_牽=F_牽s=9×10³N×1.8×10⁵m=1.62×10⁹ J；
（3）牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.62×1{0}^{9}J}{3600s}$=4.5×10⁵ ．
故答案為：0； 1.62×10⁹ ； 4.5×10⁵ ．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用、功和功率的計(jì)算；特別是功的計(jì)算，一定要知道距離是在力的方向上移動(dòng)的距離．