Question

20．一輛在水平路面上沿直線(xiàn)勻速行駛的貨車(chē)，行駛時(shí)所受的阻力為車(chē)總重的0.1倍，貨車(chē)（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5×10⁴ N．
（1）求貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的牽引力大��；
（2）求貨車(chē)以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功；
（3）當(dāng)貨車(chē)以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時(shí)，求貨車(chē)最多可裝載多重的貨物．

Answer 1

分析 （1）知道貨車(chē)空載時(shí)重G，利用f=0.1G求貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的阻力大小，根據(jù)二力平衡的知識(shí)求出牽引力；
（2）知道貨車(chē)空載時(shí)速度和行駛時(shí)間，利用s=vt求行駛路程，汽車(chē)勻速行駛牽引力F=f，再利用W=Fs求10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功；
（3）利用P=Fv求牽引力大小，而汽車(chē)勻速行駛時(shí)f=F，可求阻力大小，再根據(jù)f=0.1G求貨車(chē)總重，貨車(chē)最多可裝載貨物的重等于貨車(chē)總重減去空車(chē)重，再求貨物質(zhì)量．

解答 解：（1）貨車(chē)勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等即牽引力等于阻力F=f=0.1G=0.1×2.5×10⁴N=2.5×10³N；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$知，
貨車(chē)行駛的路程：s=vt=$\frac{36}{3.6}$m/s×10s=100m，
牽引力做的功：W=Fs=2.5×10³N×100m=2.5×10⁵J；
（3）當(dāng)貨車(chē)以90kW=90000W的額定功率、90km/h=25m/s的速度勻速行駛時(shí)，
根據(jù)P=Fv知，
最大牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90000W}{25m/s}$=3600N；
汽車(chē)勻速行駛，此時(shí)汽車(chē)受到的阻力：f′=F′=3600N，
因?yàn)閒=0.1G，所以貨車(chē)總重：
G′=$\frac{{f}^{′}}{0.1}$=$\frac{3600N}{0.1}$=3.6×10⁴N，
貨車(chē)最多可裝載貨物的重力：
G_貨=G′-G=3.6×10⁴N-2.5×10⁴N=1.1×10⁴N．
（1）貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的牽引力大小為2.5×10³N；
（2）貨車(chē)以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功為2.5×10⁵J；
（3）貨車(chē)最多可裝載1.1×10⁴N的貨物．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式W=Fs、功率公式P=Fv的了解與掌握，本題關(guān)鍵是兩次利用汽車(chē)勻速行駛時(shí)汽車(chē)受到的阻力等于牽引力等于0.1G．