Question

2．一輛載重卡車(chē)連同貨物總質(zhì)量m=4.5×10³kg，在F=4.0×10³N的牽引力作用下在平直公路上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，1min內(nèi)行駛了900m．求：
（1）卡車(chē)受到阻力的大小．
（2）牽引力做功的功率．
（3）如果卡車(chē)行駛到另一粗糙的路面時(shí)，受到的阻力變?yōu)槠渲亓Φ?.15倍，卡車(chē)應(yīng)該減檔減速行駛，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明其原因？

Answer 1

分析 （1）已知卡車(chē)在平直公路上勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以受到的阻力等于牽引力；
（2）已知卡車(chē)的牽引力和行駛的路程，可以得到牽引力做的功；已知牽引力做的功和做功時(shí)間，利用公式P=$\frac{W}{t}$得到功率；
（3）已知路面對(duì)卡車(chē)的摩擦阻力是它本身重力的0.15倍，可求摩擦；由于卡車(chē)勻速行駛，受到的牽引力和摩擦阻力是一對(duì)平衡力，大小相等．

解答 解：
（1）卡車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，卡車(chē)受到的阻力f=F=4.0×10³N；
（2）牽引力做的功W=Fs=4.0×10³N×900m=3.6×10⁶J，
牽引力做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{60s}$=6.0×10⁴W；
（3）卡車(chē)在粗糙的路面時(shí)的阻力為：f′=0.15G=0.15mg=0.15×4.5×10³kg×10N/kg=6.75×10⁴N；
因?yàn)閒′＞f，所以在輸出功率一定時(shí)，由P=W/t=Fs/t=FV可知，阻力增大，牽引力增大，速度應(yīng)減�。�
答：
（1）卡車(chē)受到的阻力為4.0×10³N；
（2）牽引力做功的功率為6.0×10⁴W；
（3）在輸出功率一定時(shí)，牽引力增大，速度應(yīng)減�。�

點(diǎn)評(píng) 此題考查了重力與質(zhì)量的關(guān)系、二力平衡的特點(diǎn)和功、功率的計(jì)算，涵蓋的知識(shí)點(diǎn)都是力學(xué)重要的公式或規(guī)律，但難度不是很大