一辆重5×104N的汽车，以108km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20min，已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105W，求：（1）汽车通过这段路程中，重力做功为多少？（2）汽车在

Question

一辆重5×10⁴N的汽车，以108km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20min，已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×10⁵W，求：
（1）汽车通过这段路程中，重力做功为多少？
（2）汽车在这段路程上牵引力所做的功？
（3）汽车受到的牵引力和阻力的大小？

Answer 1

（1）由题意可知，汽车通过这段路程中，没有在重力的方向上移动距离，所以根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J；
（2）由P=(W)/(t)可得，汽车在这段路程上牵引力所做的功：
W=Pt=1.5×10⁵W×20×60s=1.8×10⁸J；
（3）由v=(s)/(t)可得，汽车行驶的距离：
s=vt=108km/h×(1)/(3)h=36km=3.6×10⁴m，
由W=Fs可得，牵引力：
F=(W)/(s)=(1.8×108J)/(3.6×104m)=5000N，
因为汽车在水平直线的公路上匀速行驶，所以受到的阻力与牵引力是一对平衡力，f=F=5000N．
答：（1）汽车通过这段路程中，重力做功为0J；
（2）汽车在这段路程上牵引力所做的功为1.8×10⁸J；
（3）汽车受到的牵引力和阻力均为5000N．