Một ô-tô có khối lượng M chuyển động trên một con dốc có chiều cao s=2160m. Khi lên dốc, lực kéo động cơ là F1=2000N xe chuyển động với tốc độ v1. Khi xuống chính dốc này thì lực kéo động cơ là F2=1000N và xe chuyển động với vận tốc v2. Thời gian xe lên dốc nhiều hơn 2,4 phút so với thời gian khi xe xuống dốc. Cho rằng chuyển động của xe là chuyển động thẳng đều trên mỗi chặng, lực ma sát không đổi khi xe lên dốc và xuống dốc. Bỏ qua lực cản không khí. TÍNH TỐC ĐỘ v1, v2 CỦA XE KHI LÊN DỐC VÀ XUỐNG DỐC? NẾU CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ SẢN RA KHI LÊN DỐC BẰNG 1,2 LẦN KHI XUỐNG DỐC.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a)Gọi độ cao dốc là \(h\left(m\right)\).
Khi lên dốc xe có lực kéo \(F_1\) để thắng lực ma sát.
Định luật bảo toàn công:
\(F_1\cdot l=P\cdot h+F_{ms}\cdot l\)
\(\Rightarrow2500\cdot2\cdot1000=5\cdot1000\cdot10\cdot h+F_{ms}\cdot2\cdot1000\) (1)
Khi xe xuống dốc có lực kéo \(F_2\) tạo lực hãm.
Bảo toàn công: \(F_{ms}\cdot l-F_2\cdot l=P\cdot h\)
\(\Rightarrow F_{ms}\cdot2\cdot1000-500\cdot2\cdot1000=5\cdot1000\cdot10\cdot h\) (2)
Từ (1) và (2) giải hệ như bthg\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}F_{ms}=1500N\\h=40m\end{matrix}\right.\)
Vậy dốc cao 40m.
Bổ sung câu b):
Gọi vận tốc lúc len dốc và xuống dốc lần lượt là \(v_1;v_2\) (km/h)
Thời gian lúc lên dốc: \(t_1=\dfrac{L}{v_1}=\dfrac{2}{v_1}\left(h\right)\)
Thời gian lúc xuống dốc: \(t_2=\dfrac{L}{v_2}=\dfrac{2}{v_2}\left(h\right)\)
Thời gian lên dốc lớn hơn \(1,8'=\dfrac{3}{100}=0,03h\) thời gian lúc xuống dốc.
\(\Rightarrow t_1-t_2=\Delta t\Rightarrow\dfrac{2}{v_1}-\dfrac{2}{v_2}=0,03\left(1\right)\)
Biết công suất lên dốc lớn gấp 3,125 lần công suất lúc xuống dốc.
\(\Rightarrow\dfrac{P_1}{P_2}=\dfrac{F_1\cdot v_1}{F_2\cdot v_2}\Rightarrow\dfrac{2500\cdot v_1}{500v_2}=3,125\Rightarrow v_1=0,625v_2\left(2\right)\)
Thay (2) vào (1) ta được:
\(\dfrac{2}{0,625v_2}-\dfrac{2}{v_2}=0,03\Rightarrow v_2=40\)km/h
Vậy vận tốc xuống dốc là 40km/h
Và vận tốc lên dốc là \(v_1=0,625v_2=0,625\cdot40=25\)km/h
Công thực hiện là
\(A=F.s=F.v.t=4000.5.\dfrac{1}{6}=3333,\left(3\right)\left(J\right)\)
Công suất thực hiện là
\(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{3333,\left(3\right)}{10.6}=5,\left(5\right)\left(W\right)\)
Công thực hiện với vận tốc 10m/s là
\(A=F.s=F.v.t=4000.10.\dfrac{1}{6}=6666,6\left(J\right)\)
a. Áp dụng định lý động năng
A = W d B − W d A ⇒ A F → + A f → m s = 1 2 m v B 2 − 1 2 m v A 2
Công của lực kéo A F = F . s = 4000.100 = 4.10 5 ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . s = − μ N . s = − μ . m . g . s = − μ .2000.10.100 = − μ .2.10 6 ( J ) ⇒ 4.10 5 − μ .2.10 6 = 1 2 .2000.20 2 − 1 2 .2000.10 2 ⇒ μ = 0 , 05
b. Giả sử D làvị trí mà vật có vận tốc bằng không
Áp dụng định lý động năng
A = W d D − W d B ⇒ A P → + A f → m s = 1 2 m v D 2 − 1 2 m v B 2
Công trọng lực của vật
A P → = − P x . B D = − m g sin 30 0 . B D = − 10 4 . B D ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . B D = − μ N . B D = − μ . m . g cos 30 0 . B D = − 2000. B D ( J )
⇒ − 10 4 . B D − 2000. B D = 1 2 .2000.0 − 1 2 .2000.20 2 ⇒ B D = 33 , 333 ( m )
⇒ B C > B D nên xe không lên được đỉnh dốc.
c. Áp dụng định lý động năng
A = W d C − W d B ⇒ A F → + A P → + A f → m s = 1 2 m v C 2 − 1 2 m v B 2
Công trọng lực của vật
A P → = − P x . B C = − m g sin 30 0 . B C = − 10 4 .40 = − 4.10 5 ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . B C = − μ N . B C = − μ . m . g cos 30 0 . B C = − 2000.40 = − 8.10 4 ( J )
Công của lực kéo
A F → = F . B C = F .40 ( J ) ⇒ F .40 − 4.10 5 − 8.10 4 = 0 − 1 2 .2000.20 2 ⇒ F = 2000 ( N )
Quãng đường: \(S=v\cdot t=5\cdot10\cdot60=3000m\)
a)Công thực hiện:
\(A=F\cdot s=4000\cdot3000=12\cdot10^6J\)
b)Công suất động cơ:
\(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{12\cdot10^6}{10\cdot60}=20000W\)
c)Nếu \(v'=10\)m/s\(\Rightarrow s'=v'\cdot t=10\cdot10\cdot60=6000m\) thì công thực hiện là:
\(A'=F\cdot s=4000\cdot6000=24\cdot10^6J\)
Đổi 10 phút = 600 giây
a. Quãng đường của ô tô là
\(s=v.t=5.600=3000\left(m\right)\)
Công thực hiện của xe là
\(A=F.s=4000.3000=12000000\left(J\right)\)
b. Công suất của động cơ đó là
\(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{12000000}{600}=20000\left(W\right)\)
c. Quãng đường của xe đó là
\(s=v.t=10.600=6000\left(m\right)\)
Công của xe đó là
\(A=F.s=4000.6000=24000000\left(J\right)\)
Cảm ơn bạn nhiều nhé!