17. 如图1-15所示为多功能抑尘车(又名雾炮车),它能喷出细小的水雾,起到净化空气的作用。其参数如下:空车质量6 t,满载时可装水18 m³,满载时匀速行驶900 m用时3 min(不喷水)。($\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,$g$取10 N/kg)
(1)求该车满载时匀速行驶的速度。
(2)求满载时可装水的质量。
(3)行驶过程中,若该车受到的阻力是车总重力的$\frac{1}{10}$,求该车匀速行驶时牵引力的大小。

图1-15

17. (1)该车满载时匀速行驶的速度
$v=\frac{s}{t}=\frac{900\ \mathrm{m}}{3×60\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$
(2)满载时可装水的质量
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×18\ \mathrm{m}^3=1.8×10^4\ \mathrm{kg}$
(3)该车做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的牵引力
$F=f=\frac{1}{10}G_{\mathrm{总}}=\frac{1}{10}m_{\mathrm{总}}g=\frac{1}{10}×(1.8×10^4\ \mathrm{kg}+6×10^3\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=24\ 000\ \mathrm{N}$

六、跨学科实践
18.阅读短文,回答文后问题。
木梁承重
中国古建筑历史悠久、体系完整,主要的建筑材料是木材。建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架,以支撑屋顶的重量,这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力,否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固,后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中,对木梁的要求是“凡梁之大小,各随其广分为三分,以二分为厚”,即木梁横截面的高宽比为3:2,这个规范非常接近现代建筑学的要求。
用如图1-16甲所示的方式可以测试木材的承重能力,在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时,中间位置的形变量最大,一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E,其计算式为$E=\frac{5l^3F}{32bh^3x}$,其中l为木材的长度,h和b分别为木材横截面的高和宽,F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的$\frac{1}{250}$,以保障房屋的安全。
(1)三根用同种木材制成的木梁,长度、横截面积大小均相同,按如图1-16乙所示的三种方式使用,其中承重能力最强的是(选填“①”“②”或“③”)。

(2)为提高木梁的承重能力,可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料,效果最好的粘贴位置是(选填字母)。
A.木梁的顶面
B.木梁的底面
C.木梁的侧面
D.效果都一样
(3)在木材承重能力测试中,得到压力F和形变量x的关系图像如图1-16丙所示,在a、b、c三条图线中,正确的是图线。
(4)一根木梁长为4 m,横截面高为0.1 m,宽为0.06 m,所用木材的形变系数为$1×10^{10}\ \mathrm{N/m}^2$,则该木梁的最大承重为N。

18.(1)② (2)B (3)c (4)960