14. 如图4-12甲所示,小明用钢球、木块和带有斜槽的长木板来探究物体的动能与哪些因素有关。

(1)如图4-12甲所示,钢球在粗糙斜面顶端由静止自由滚下斜槽的过程中,它的动能的增加量(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减小量;如果长木板表面光滑且无限长,将木块换成质量很大的铅块后,猜想铅块被钢球撞出的距离会(选填“很短”“很长”或“无限长”)。
(2)通过探究,小明得知动能的大小与物体的质量和速度都有关,他又设计了如图4-12乙所示的方案:用质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将钢球弹出去撞击放在同一位置的木块。想要验证钢球的动能与质量的关系,该方案的操作(选填“能”或“不能”)控制钢球的速度不变。
(3)如图4-12丙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,请简述交通管理部门这样设计的原因:

14. (1)小于 无限长 (2)不能
(3)不同车型的质量不同,速度相同时,质量大的动能大,危险性更大,所以交通管理部门对质量大的车型设定的最高速度小

四、综合应用题
15. 电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图4-13所示，一辆快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，行驶时所受的阻力始终为车总重的$\frac{1}{10}$，快递运输车（含驾驶员）空载时所受的重力为$2.4×10^4\ \mathrm{N}$。求：
（1）快递运输车空载匀速行驶时发动机牵引力的大小；
（2）快递运输车以36 km/h的速度空载匀速行驶时，10 s内牵引力做的功；
（3）当快递运输车装载$1.4×10^4\ \mathrm{N}$的货物以72 km/h的速度匀速行驶时，牵引力做功的功率。

图4-13

15.(1)快递运输车空载匀速行驶时受平衡力作用,牵引力等于阻力,故行驶时发动机牵引力
$F_{牵}=f=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×2.4×10^4\ \mathrm{N}=2.4×10^3\ \mathrm{N}$
(2)快递运输车的速度
$v_1=36\ \mathrm{km/h}=10\ \mathrm{m/s}$
10 s内行驶的路程
$s=v_1t=10\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=100\ \mathrm{m}$
牵引力做的功
$W=F_{牵} s = 2.4×10^3\ \mathrm{N}×100\ \mathrm{m} = 2.4×10^5\ \mathrm{J}$
(3)当快递运输车装载$1.4×10^4\ \mathrm{N}$的货物匀速行驶时的速度
$v_2=72\ \mathrm{km/h}=20\ \mathrm{m/s}$
此时的牵引力
$F_{牵}'=f'=\frac{1}{10}G_{总}=\frac{1}{10}×( 2.4×10^4\ \mathrm{N} +1.4×10^4\ \mathrm{N})=3.8×10^3\ \mathrm{N}$
牵引力做功的功率
$P=F_{牵}'v_2=3.8×10^3\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s}=7.6×10^4\ \mathrm{W}$