Question

【題目】一輛汽車在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛了30min．汽車所受阻力為1000N，問：
（1）汽車發動機所做的功為多少焦耳？
（2）汽車發動機的功率是多少瓦特？
（3）如圖所示，請你用物理知識解釋，為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，對不同車型設定不一樣的最高行駛速度？

Answer 1

【答案】
（1）

由 v=可得，s=vt=72km/h×h=36km=36000m，因為汽車在平直公路上勻速行駛，牽引力等于阻力，即F=f=1000N，汽車發動機所做的功

W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J；

（2）

汽車發動機的功率P====2×104W；

（3）

機動車質量一定，速度越快，動能越大，剎車時制動距離越大，容易出現交通事故，所以要限速行駛；大車質量大，在速度相同時，其慣性大、動能也大，所以遇到緊急情況不容易剎車，且發生事故時傷害更嚴重．

【解析】（1）由 v=可得， s=vt=72km/hh=36km=36000m ，因為汽車在平直公路上勻速行駛，牽引力等于阻力，即F=f=1000N，汽車發動機所做的功W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J；
（2）汽車發動機的功率 ；
（3）動能與質量和速度有關：質量越大，動能越大；速度越大，動能越大；機動車質量一定，速度越快，動能越大，剎車時制動距離越大，容易出現交通事故，所以要限速行駛； 慣性與質量有關，質量越大，慣性越大，大車質量大，在速度相同時，其慣性大、動能也大，所以遇到緊急情況不容易剎車，且發生事故時傷害更嚴重，在同樣的道路上，對質量較小的車，其允許的速度可大些，所以對不同車型設定不一樣的最高行駛速度．
答：（1）汽車發動機所做的功為 ，（2）汽車發動機的功率是 ；（3）機動車質量一定，速度越快，動能越大，剎車時制動距離越大，容易出現交通事故，所以要限速行駛；大車質量大，在速度相同時，其慣性大、動能也大，所以遇到緊急情況不容易剎車，且發生事故時傷害更嚴重．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用功的計算和功率的計算與測量的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；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．