Question

一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时质量为2.5t，车轮与地面总接触面积为2000cm²，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，（g＝10N/kg）。则

（1）货车空载时，对地面的压强；

（2）货车空载行驶时所受的阻力大小；

（3）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；

（4）货车以90kW的功率、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)1.25×105Pa (2)2500N；(3) 2.5×105J；(4) 1.1t.

【解析】

（1）由货车空载时的质量求货车空载时重力G，对地面的压力等于重力，由p=求对地面的压强；

（2）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；

（3）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；

（4）（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．．

（1）货车空载时，对地面的压力重力，F=G=mg=2.5103kg10N/kg=2.5104N,

货车空载时，对地面的压强: p===1.25105Pa

(2)货车空载行驶时所受的阻力大小： f=0.1G=0.1×2.5×104N=2500N；

(3)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；

(4) 此时的速度：v′=90km/h=90×m/s=25m/s，

因为P===Fv，所以此时的牵引力：

F′== =3600N，

汽车匀速行驶,则此时汽车受到的阻力：f′=F′=3600N，

根据题意有f′=0.1G′，所以货车的总重：

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，

货车最多可装载货物的质量：

m货===1100kg=1.1t