问题
计算题
2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中:
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?
答案
(1)2×105N(2)8×107W(3)这样设计的好处是为了减小阻力
因为超音速汽车匀速直线行驶,受到的是平衡力,汽车受到水平方向的牵引力等于汽车受到水平方向的阻力为2×105N。根据汽车行驶的路程和牵引力的大小计算出汽车牵引力所做的功;“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,可知汽车行驶所用的时间是5s,根据公式P=计算功率。
(1)因为超音速汽车匀速直线行驶,受到的是平衡力,所以F=f=2×105N;(1分)
(2)W=Fs=2×105N×2000m=4×108J (1分)
由v=得t=
=
=5s P=
=
=8×107W (1分)
(3)这样设计的好处是为了减小阻力。(1分)