18. 目前,无人驾驶快递车已经在我国很多地区上路使用,如图所示。已知某辆快递车总重为8 000 N,在平直公路上匀速前进时,受到的阻力是车总重的$\frac{1}{20}$。求:
(1)路面对快递车的支持力。
(2)快递车的牵引力。
(3)当快递车在平直地面上加速行驶时,发动机的牵引力变为450 N,此时它受到的合力。

18.解:(1)快递车在平直公路上匀速前进时处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力$G_{总}$和路面对其竖直向上的支持力$F_{支持}$,两个力是一对平衡力,大小相等,则$F_{支持}=G_{总}=8\ 000\ \mathrm{N}$。
(2)快递车受到的阻力$f=\frac{1}{20}G_{总}=\frac{1}{20}×8\ 000\ \mathrm{N}=400\ \mathrm{N}$,快递车在水平方向上受到牵引力$F_{牵引}$和阻力$f$,两个力是一对平衡力,大小相等,则快递车受到的牵引力$F_{牵引}=f=400\ \mathrm{N}$。
(3)快递车在平直地面上加速行驶时,受到的阻力大小不变,则快递车受到的合力$F_{合}=F_{牵引}'-f=450\ \mathrm{N}-400\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$。

19.起重机在我国基础建设中发挥了重要的作用。如图甲所示的是一台正在建筑工地作业的起重机,起重机吊臂上的滑轮组(如图乙所示)将质量为$4.5×10^{4}\ \mathrm{kg}$的重物竖直匀速提高20 m,拉力F的大小为$3×10^{5}\ \mathrm{N}$,所用时间为5 min,g取10 N/kg。求:
(1)拉力F所做的功。
(2)拉力F做功的功率。
(3)在此过程中滑轮组的机械效率。

19.解:(1)由题图乙可知,滑轮组绳子的有效股数$n=3$,绳子自由端移动的距离为$s=nh=3×20\ \mathrm{m}=60\ \mathrm{m}$,拉力$F$所做的功为$W_{总}=Fs=3×10^{5}\ \mathrm{N}×60\ \mathrm{m}=1.8×10^{7}\ \mathrm{J}$。
(2)拉力$F$做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1.8×10^{7}\ \mathrm{J}}{5×60\ \mathrm{s}}=6×10^{4}\ \mathrm{W}$。
(3)拉力做的有用功为$W_{有用}=Gh=mgh=4.5×10^{4}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×20\ \mathrm{m}=9×10^{6}\ \mathrm{J}$,在此过程中滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{9×10^{6}\ \mathrm{J}}{1.8×10^{7}\ \mathrm{J}}=50\%$。