Question

【题目】一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．

Answer 1

【答案】
（1）解：货车空载行驶时所受的阻力大小：

f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N；

答：货车空载行驶时所受的阻力大小为2.5×103N；

（2）解：v=36km/h=36× m/s=10m/s，

∵v= ，

10s行驶的路程：

s=vt=10m/s×10s=100m，

∵汽车匀速行驶，

∴牵引力：

F=f=2.5×103N，

10s内货车牵引力做的功：

W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J；

答：货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功为2.5×105J；

（3）解：∵P=F′v′，v′=90km/h=90× m/s=25m/s，

∴此时牵引力：

F′= = =3600N，

∵汽车匀速行驶，

∴此时汽车受到的阻力：

f′=F′=3600N，

∵f=0.1G，

∴货车总重：

G′= = =3.6×104N，

货车最多可装载货物的重力：

G货=G′﹣G=3.6×104N﹣2.5×104N=1.1×104N．

答：货车最多可装载1.1×104N的货物．

【解析】（1）知道货车空载时重G，利用f=0.1G求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）知道货车空载时速度和行驶时间，利用s=vt求行驶路程，汽车匀速行驶牵引力F=f，再利用W=Fs求10s内货车牵引力做的功；（3）利用P=Fv求牵引力大小，而汽车匀速行驶时f=F，可求阻力大小，再根据f=0.1G求货车总重，货车最多可装载货物的重等于货车总重减去空车重，再求货物质量．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用二力平衡条件的应用和功的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．