17.杭州灣跨海大橋在世界跨海大橋中長度第一,全長36千米.若小明父親開車勻速經(jīng)過此橋用了24分鐘.(車行駛過程看成是直線運動)已知車的總質(zhì)量為3000千克,摩擦力為車重的0.1倍.求:(g取10N/kg)
(1)小明父親經(jīng)過此橋時的速度;
(2)這輛車牽引力所做的功;
(3)這輛車的牽引力的功率.

分析 (1)已知路程和時間,利用v=$\frac{s}{t}$可求小明父親經(jīng)過此橋時的速度;
(2)根據(jù)二力平衡、摩擦力與車重的關(guān)系求出牽引力,然后利用W=Fs求解這輛車牽引力所做的功;
(3)利用P=$\frac{W}{t}$求解這輛車的牽引力的功率.

解答 解:(1)時間t=24min=0.4h,
小明父親經(jīng)過此橋時的速度;
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{36km}{0.4h}$=90km/h;
(2)汽車勻速行駛,受力平衡,則牽引力:
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×3000kg×10N/kg=3000N,
這輛車牽引力所做的功:
W=Fs=3000N×36000m=1.08×108J;
(3)這輛車的牽引力的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.08×1{0}^{8}J}{24×60s}$=7.5×104W.
答:(1)小明父親經(jīng)過此橋時的速度為90km/h;
(2)這輛車牽引力所做的功為1.08×108J;
(3)這輛車的牽引力的功率為7.5×104W.

點評 此題考查速度公式的應(yīng)用、功和功率的計算,關(guān)鍵是根據(jù)二力平衡、摩擦力與車重的關(guān)系求出牽引力大小,計算過程中要注意單位換算.

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(2)圖乙中,質(zhì)地均勻的長方體石板長為2m、重為6×104N.當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時,石板恰好被頂起,此時氣墊和石板的接觸面是連長為20cm的正方形.氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心至少離石板右端的支點O多遠(yuǎn)?1.5m.

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