Question

【題目】上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車(chē)，它使用氫氣代替汽油，在一次測(cè)試中，汽車(chē)在水平路面受到2400N的水平牽引力，5min內(nèi)勻速直線行駛了900m．
（1）汽車(chē)受到水平方向的阻力是多少？
（2）汽車(chē)牽引力的功率是多少？
（3）如果汽車(chē)的功率一定，當(dāng)汽車(chē)上坡時(shí)需要較大的牽引力，請(qǐng)推導(dǎo)出牽引力F和速度v之間關(guān)系的表達(dá)式，并說(shuō)明汽車(chē)上坡時(shí)司機(jī)應(yīng)該加速還是減速？

Answer 1

【答案】
（1）解：因?yàn)槠��?chē)在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以汽車(chē)受到水平方向的阻力f=F =2400N.

答：汽車(chē)受到水平方向的阻力是2400N.

（2）解：汽車(chē)5min內(nèi)勻速直線行駛了900m，則汽車(chē)的速度 ，

由P=Fv可得，汽車(chē)牽引力的功率P=Fv=2400N×3m/s=7200W.

答：汽車(chē)牽引力的功率是7200W.

（3）解：由P=Fv可知，在功率一定時(shí)，力F與速度v成反比，當(dāng)汽車(chē)上坡時(shí)需要較大的牽引力，司機(jī)采取換低速檔的方法來(lái)減小運(yùn)動(dòng)速度，獲得更大的動(dòng)力.

答：如果汽車(chē)的功率一定，當(dāng)汽車(chē)上坡時(shí)需要較大的牽引力，司機(jī)采取換低速檔的方法來(lái)減小運(yùn)動(dòng)速度，獲得更大的動(dòng)力.

【解析】（１）根據(jù)二力平衡時(shí)，力的大小相等的特點(diǎn)可知摩擦力的大小；（２）利用路程和時(shí)間計(jì)算速度，結(jié)合功率的計(jì)算公式P=Fv可以計(jì)算功率的大小；（３）當(dāng)功率一定時(shí)，牽引力和速度成反比，汽車(chē)上坡時(shí)需要的牽引力較大，所以要減小速度．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．