16. 我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示。它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW。若其在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为N。

$ 8.4 × 10^{4} $

17. 现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶,汽车司机突然发现正前方有一辆因故障而停止的小货车,于是紧急刹车。汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s,刹车后经过10s汽车停止,在刹车后汽车的平均速度为15m/s,g取10N/kg。
(1)从司机发现情况到汽车停止这段时间,汽车运动的路程是多少？
(2)如果汽车的质量为3t,正常行驶时受到的阻力为重力的$\frac{3}{10}$,那么在司机的反应时间内汽车牵引力做的功是多少？

解 (1)反应时间内汽车运动的路程
$ s_{1} = v_{1}t_{1} = 30 \, \text{m/s} × 0.5 \, \text{s} = 15 \, \text{m} $
刹车后汽车运动的路程
$ s_{2} = v_{2}t_{2} = 15 \, \text{m/s} × 10 \, \text{s} = 150 \, \text{m} $
从发现情况到停止,汽车运动的路程
$ s = s_{1} + s_{2} = 15 \, \text{m} + 150 \, \text{m} = 165 \, \text{m} $
(2)由汽车匀速行驶可知,汽车的牵引力
$ F_{\text{牵}} = f = \frac{3}{10}G = \frac{3}{10}mg = \frac{3}{10} × 3 × 10^{3} \, \text{kg} × 10 \, \text{N/kg} = 9000 \, \text{N} $
牵引力做的功
$ W = F_{\text{牵}} s_{1} = 9000 \, \text{N} × 15 \, \text{m} = 1.35 × 10^{5} \, \text{J} $

18. 如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为$1.5 × 10^{3}kg$。在性能测试中,沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的$\frac{1}{10}$。(g取10N/kg)
(1)求汽车匀速行驶的速度。
(2)求汽车受到的牵引力。
(3)求此过程中汽车牵引力所做的功和做功的功率。

解 (1)汽车行驶的路程
$ s = 5.4 \, \text{km} - 3.6 \, \text{km} = 1.8 \, \text{km} = 1.8 × 10^{3} \, \text{m} $
汽车匀速行驶的速度
$ v = \frac{s}{t} = \frac{1.8 × 10^{3} \, \text{m}}{3 × 60 \, \text{s}} = 10 \, \text{m/s} $
(2)汽车匀速行驶,受力平衡,汽车受到的牵引力
$ F_{\text{牵引}} = F_{\text{阻}} = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10}mg = \frac{1}{10} × 1.5 × 10^{3} \, \text{kg} × 10 \, \text{N/kg} = 1.5 × 10^{3} \, \text{N} $
(3)牵引力做功
$ W = Fs = 1.5 × 10^{3} \, \text{N} × 1.8 × 10^{3} \, \text{m} = 2.7 × 10^{6} \, \text{J} $
牵引力做功的功率
$ P = \frac{W}{t} = \frac{2.7 × 10^{6} \, \text{J}}{3 × 60 \, \text{s}} = 1.5 × 10^{4} \, \text{W} $

1. (连云港中考)下列有关功的说法正确的是()
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功

B