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14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）3.6×107J（2）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】

試題分析：（1）汽車在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛了30min通過的路程s=vt=72km/h×0.5h=36km=3.6×104m，因為汽車在平直公路上勻速行駛受平衡力，牽引力等于阻力，F=f=1000N，汽車發動機所做的功W=Fs=1000N×3.6×104m=3.6×107J。

（2）汽車發動機的功率

（3）動能與速度和質量有關，質量越大，動能越大，速度越大，動能越大。機動車質量一定，速度越大，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，所以對不同的車型設定不一樣的最高行駛速度。