Một ô tô có khối lượng 2 tấn khi đi qua A có vận tốc là 72 km/h thì tài xế tắt máy, xe chuyển động chậm dần đến B thì có vận tốc 18 km/h. Biết quãng đường AB nằm ngang dài 100 m
a, Xác định hệ số ma sát trên đoạn đường AB.
b, Đến B vẫn không nổ máy và tiếp tục xuống một dốc nghiêng BC dài 50 m hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 30o. Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và dốc nghiêng là 0,1. Xác định vận tốc của xe tại trên dốc nghiêng C.
c, Đến C xe nổ máy và chuyển động thẳng đều lên dốc CD dài 20 m có góc nghiêng 45o so với mặt phẳng nằm ngang. Tính công mà lực kéo động cơ thực hiện trên dốc này.
Lấy g = 10 m/s2.☺☺
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a. Ta có v A = 72 ( k m / h ) = 20 ( m / s ) ; v B = 18 ( k m / h ) = 5 ( m / s )
Chọn mốc thế năng tại AB
Theo định luật bảo toàn năng lượng W A = W B + A m s
W A = 1 2 m v A 2 = 1 2 .2000.20 2 = 4.10 5 ( J ) W B = 1 2 m v B 2 = 1 2 .2000.5 2 = 25000 ( J ) A m s = μ 1 . m . g . A B = μ 1 .2000.10.100 = 2.10 6 . μ 1 ( J ) ⇒ 4.10 5 = 25000 + 2.10 6 . μ 1 ⇒ μ 1 = 0 , 1875
b. Chọn mốc thế năng tại C
z B = B C . sin 30 0 = 50.0 , 5 = 25 ( m )
Theo định luật bảo toàn năng lượng W B = W C + A m s
W B = 1 2 m v B 2 + m g z B = 1 2 .2000.5 2 + 2000.10.25 = 525000 ( J ) W C = 1 2 m v C 2 = 1 2 .2000. v C 2 = 1000. v C 2 ( J )
A m s = μ 2 . m . g . cos 30 0 . B C = 0 , 1.2000.10. 3 2 .50 = 86602 , 54 ( J ) ⇒ 525000 = 1000 v C 2 + 86602 , 54 ⇒ v C = 20 , 94 ( m / s )
\(m=1500kg\) ( Đổi 1,5 tấn )
\(s=100m\) \(;\) \(v=72km/h=20m/s\)
\(v_0=0\)
\(\mu=0,02\)
\(g=10m/s^2\)
\(a,a=?m/s^2\)
\(b,F_k=?N\)
====================
\(a,\)Vì \(v>0\Rightarrow s=d=100m\)
Ta có : \(v^2-v_0^2=2ad\)
\(\Leftrightarrow20^2-0^2=2a.100\)
\(\Leftrightarrow a=2m/s^2\)
\(b,\) Do vật có lực kéo của động cơ nên \(P=N\) ( trọng lục = lực nâng )
\(\Rightarrow\)\(N=P=mg=1500.10=15000N\)
Mà \(F_{ms}=\mu.N=0,02.15000=300\left(N\right)\)
Ta có : \(F_k-F_{ms}=ma\)
\(\Leftrightarrow F_k=ma+F_{ms}\)
\(\Leftrightarrow F_k=1500.2+300=3300\left(N\right)\)
Vậy độ lớn lực kéo động cơ là \(3300N\)
<Bạn tự vẽ hình>
Đổi 10 tấn =10000 kg ; 36km/h=10m/s
Theo định luật II Niu tơn
\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên trục Oy :\(N=P=m\cdot g=10000\cdot10=100000\left(N\right)\)
Chiếu lên trục Ox: \(-F_{ms}=m\cdot a\Rightarrow a=\dfrac{-\mu N}{m}=\dfrac{-0,04\cdot100000}{10000}=-0,4\left(\dfrac{m}{s^2}\right)\)
Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng lại là
\(s=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=\dfrac{0^2-10^2}{2\cdot\left(-0,4\right)}=125\left(m\right)\)
\(v_1=54km/h=15m/s;v_2=72km/h=20m/s\)
Gia tốc xe: \(a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{20^2-15^2}{2\cdot175}=0,5m/s^2\)
Lực kéo động cơ: \(F_k=m*a+F_ms=1000*0,5+0,05*1000*10=1000N\)
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 )
Ta có: \(v^2-v_0^2=2as\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2s}=\dfrac{0^2-10^2}{2\cdot50}=-1\left(m/s^2\right)\)
Quãng đường mà vật di chuyển trong 4s kể từ lúc hãm phanh là:
\(s=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2\)
\(\Rightarrow s=10\cdot4+\dfrac{1}{2}\cdot-1\cdot4^2=32\left(m\right)\)
a/ Gia tốc của xe là:
\(v^2-v_0^2=2aS\Leftrightarrow5^2-20^2=2a.100\)
\(\Leftrightarrow a=-1,875\left(m/s^2\right)\)
Có \(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
\(\Rightarrow-\mu mg=m.a\Leftrightarrow\mu=\frac{-1,875}{-10}=0,1875\)
b/ Có \(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}Ox:P.\sin\alpha-F_{ms}=m.a\\Oy:N=P.\cos\alpha\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow mg\sin\alpha-\mu mg.\cos\alpha=m.a\)
\(\Leftrightarrow a=10.\frac{1}{2}-0,1.10.\frac{\sqrt{3}}{2}\approx4,1\left(m/s^2\right)\)
\(v^2-v_0^2=2aS\Leftrightarrow v=\sqrt{5^2+2.4,1.50}\approx20,8\left(m/s\right)\)
c/ \(\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=\overrightarrow{0}\)
\(\Rightarrow F=P.\sin\alpha=mg\sin\alpha=20000.\frac{\sqrt{2}}{2}=10000\sqrt{2}\left(N\right)\)
\(\Rightarrow A_F=F.s=10000\sqrt{2}.20=200000\sqrt{2}\left(J\right)\)