Question

14．一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的火車，行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）空載時重為2.5×10⁴牛．求：
（1）貨車空載駕駛時所受的阻力大小．
（2）貨車以36千米/時的速度，載著500千克的貨物，勻速行駛10分鐘，貨車牽引力做的功．

Answer 1

分析 （1）知道貨車空載時重G，利用f=0.1G求貨車空載行駛時所受的阻力大小；
（2）知道載著500kf的貨物時速度和行駛時間，利用s=vt求行駛路程；再求出此時受到的阻力，貨車勻速行駛牽引力F=f，再利用W=Fs求1s內貨車牽引力做的功．

解答 解：
（1）貨車空載行駛時所受的阻力大小：f=0.1G=0.1×2.5×10⁴N=2500N；
（2）v=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可知，10min內貨車行駛的路程：s=vt=10m/s×600s=6000m，
載著500kg的貨物勻速行駛，此時貨車受到的阻力：
f′=0.1G′=0.1×（2.5×10⁴N+500kg×10N/kg）=3000N；
因為牽引力與阻力是一對平衡力，
所以牽引力F′=f′=3000N，
故10min內貨車牽引力做的功：
W=F′s=3000N×6000m=1.8×10⁷J．
答：（1）貨車空載駕駛時所受的阻力大小為3000N；
（2）1min內貨車牽引力做的功為1.8×10⁷J．

點評 本題考查了學生對功的公式W=Fs、速度公式的了解與掌握，本題關鍵是知道汽車勻速行駛時汽車受到的阻力等于牽引力．