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）

【解答】解：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

答：汽車發動機所做的功為3.6×107J.

（2）

【解答】解：汽車發動機的功率P===2×104W

答：汽車發動機的功率是2×104W.

（3）

【解答】解：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：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）汽車在平直公路上勻速行駛，牽引力等于阻力，利用v=可求得行駛路程，再利用W=Fs可求得汽車發動機所做的功；
（2）根據（1）求得的汽車發動機所做的功，利用P=可求得汽車發動機的功率；
（3）對機動車的行駛速度進行限制，可用影響動能的因素分析，由于動能與質量和速度有關，對于質量較大的車，允許的速度就比質量較小的車的速度低．