Question

10．公交公司最近更換了一批新型混合動(dòng)力公交車，在進(jìn)行新車測(cè)試時(shí)獲得一些數(shù)據(jù)：新型公交車總質(zhì)量為4×10³kg，輪胎與地面總接觸面積為0.4m²，車勻速行駛時(shí)所受阻力是車總重的0.5倍，公交車在牽引力作用下在平直公路上勻速行駛，5min內(nèi)行駛了1800m（忽略司機(jī)的質(zhì)量）．求：
（1）公交車勻速行駛時(shí)的速度？
（2）公交車在5min內(nèi)牽引力所做功？
（3）公交車在5min內(nèi)牽引力所做功的功率？

Answer 1

分析 （1）知道公交車勻速行駛的路程和時(shí)間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出公交車勻速行駛時(shí)的速度；
（2）因?yàn)楣�交車沿平直公路勻速行駛，所以新型公交車受到的阻力和牽引力是一�?duì)平衡力，
根據(jù)二力平衡條件求出牽引力，然后根據(jù)W=Fs求出公交車牽引力所做的功；
（3）知道公交車牽引力所做的功和做功時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出公交車牽引力所做功的功率．

解答 解：（1）公交車行駛的時(shí)間t=5min=300s，
則公交車勻速行駛時(shí)的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1800m}{300s}$=6m/s．
（2）公交車的總重力：
G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N，
公交車勻速行駛時(shí)所受阻力：
f=0.5G=0.5×4×10⁴N=2×10⁴N，
因?yàn)楣�交車沿平直公路勻速行駛�?br />所以新型公交車受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，
即：F=f=2×10⁴N，
則公交車在5min內(nèi)牽引力所做功：
W=Fs=2×10⁴N×1800m=3.6×10⁷J．
（3）公交車在5min內(nèi)牽引力所做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{7}J}{300s}$=1.2×10⁵W．
答：（1）公交車勻速行駛時(shí)的速度為6m/s；
（2）公交車在5min內(nèi)牽引力所做功為3.6×10⁷J；
（3）公交車在5min內(nèi)牽引力所做功的功率為1.2×10⁵W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生速度公式、功的公式、功率公式及二力平衡條件的掌握和應(yīng)用，熟練應(yīng)用基本公式即可正確解題，計(jì)算時(shí)一定注意格式、單位統(tǒng)一，難度不大．