Question

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2.5×10⁴ N．
(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

（1）2.5×10³N
（2）2.5×10⁵J
（3）1.1×10⁴N

（1）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；
（2）v=36km/h=36×m/s=10m/s，∵v=，1s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；
（3）∵P=Fv，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：G_货=G′-G=3.6×10⁴N-2.5×10⁴N=1.1×10⁴N．
分析：（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）知道火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．