Một vật có khối lượng 30 kg đang chuyển động thẳng với vận tốc 10 m s đến điểm A thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều, đi được 50 m thì dừng hẳn. Tính độ lớn của hợp lực tác dụng vào vật và thời gian vật đi từ A đến lúc dừng lại
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
chiếu lên phương chuyển động của vật: \(-\mu mg=ma\Rightarrow a=-\mu g=-2,5\left(m/s^2\right)\)
Hệ thức độc lập về thời gian: \(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow S=20\left(m\right)\)
\(v=v_0+at\Rightarrow t=4\left(s\right)\)
công của lực ma sát: \(A_{Fms}=Fs\cos\left(180^0\right)=-\mu mgS=-6000\left(J\right)\)
công suất trung bình của lực ma sát: \(P=\dfrac{A_{Fms}}{t}=\dfrac{-6000}{4}=-1500\left(W\right)\)
Chọn đáp án B
? Lời giải:
Từ khi bắt đầu chuyển động đến khi dừng hẳn vật chuyển động trong hai giai đoạn.
• Giai đoạn I: Trong 10 giây đầu tiên vật chuyển động với gia tốc a1 (v0 = 0):
• Giai đoạn II: Vật động chậm dần đều với gia tốc a2 khi F = 0.
Quãng đường s2 xe chuyến động chậm dần đều với gia tốc a2 từ tốc độ v1 đến khi dừng hẳn (v2 = 0):
s 2 = v 2 2 − v 1 2 2 a 2 = 0 − 20 2 2. − 2 , 5 = 80 m
Vậy quãng đường xe đi được từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi dừng hẳn là:
s = s 1 + s 2 = 180 m
Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :
a = F m s /m = - μ P/m = - μ g ≈ -0,3.10 = -3(m/ s 2 )
Mặt khác, theo các công thức của chuyển động thẳng chậm dần đều :
v = at + v 0 và s = v t b t = (v + v 0 )t/2
với v = 0, v 0 = 54 km/h = 15 m/s, ta suy ra :
Khoảng thời gian chuyển động chậm dần đều của ô tô :
t = - v 0 /a = -15/-3 = 5(s)
Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều :
s = (0 + v 0 )t/2 = 15.5/2 = 37,5(m)
Công A và công suất P của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều có giá trị trung bình bằng:
A = F m s s = mas ≈ 10. 10 3 .(-3,0).37,5 ≈ - 1125kJ
P = A/t = -1125. 10 3 /5 = -225(kW)
Gia tốc vật:
\(v^2-v^2_0=2aS\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v^2_0}{2S}=\dfrac{0-10^2}{2\cdot50}=-1\)m/s2
Hợp lực có độ lớn:
\(F=m\cdot a=30\cdot1=30N\)