Question

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

Answer 1

【答案】
（1）解：因為汽車在水平路面上做勻速直線運動，所受阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，所以汽車受到水平方向的阻力f=F =2400N.

答：汽車受到水平方向的阻力是2400N.

（2）解：汽車5min內(nèi)勻速直線行駛了900m，則汽車的速度 ，

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

答：汽車牽引力的功率是7200W.

（3）解：由P=Fv可知，在功率一定時，力F與速度v成反比，當汽車上坡時需要較大的牽引力，司機采取換低速檔的方法來減小運動速度，獲得更大的動力.

答：如果汽車的功率一定，當汽車上坡時需要較大的牽引力，司機采取換低速檔的方法來減小運動速度，獲得更大的動力.

【解析】（１）根據(jù)二力平衡時，力的大小相等的特點可知摩擦力的大小；（２）利用路程和時間計算速度，結(jié)合功率的計算公式P=Fv可以計算功率的大小；（３）當功率一定時，牽引力和速度成反比，汽車上坡時需要的牽引力較大，所以要減小速度．
【考點精析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功率的計算與測量的相關(guān)知識點，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，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）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，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．