Một ô tô khối lượng 400 kg đang chạy với vận tốc 20 m trên giây thì tài xế thắng xe xe trượt trên đường và dừng lại sau khi đi được quãng đường 40 m. a) tìm Độ lớn lực ma sát b) tìm hệ số ma sát giữa xe và mặt đường c) tìm quãng đường vật đi cho đến khi dừng hẳn
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đổi 2 tấn = 2000 kg
36 km/h = 10 m/s
a. Gia tốc của xe là:
\(a=\dfrac{\Delta v}{t}=\dfrac{0-10}{2}=-5\) (m/s)
Độ lớn của lực hãm là:
\(\left|F\right|=\left|ma\right|=10000\) (N)
Hệ số ma sát giữa xe với mặt đường là:
\(\mu=\dfrac{F}{N}=\dfrac{10000}{20000}=0,5\)
b. Quãng đường xe đi được cho đến khi dừng lại là:
\(s=\dfrac{v^2}{2a}=\dfrac{10^2}{2.5}=10\) (m)
Lực ma sát: \(F_{ms}=20\%\cdot P=20\%\cdot2\cdot1000\cdot10=4000N\)
Áp dụng đinh lí động năng:
\(W_{đ2}-W_{đ_1}=A_{F_{hãm}}\)
\(\Rightarrow0-\dfrac{1}{2}mv_0^2=-F_{hãm}\cdot s\)
\(\Rightarrow s=\dfrac{\dfrac{1}{2}mv_0^2}{F_{hãm}}=\dfrac{\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot1000\cdot10^2}{16000}=6,25m\)
Xe dừng cách chướng ngại vật một đoạn:
\(\Delta s=7-6,25=0,75m=75cm\)
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 )
\(m=1500kg\) ( 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 \(3300N\)
+ Theo định luật II Niwton:
P → + N → + F → m s + F → k = m a →
+ Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
F k − F m s = m a ; − P + N = 0 ⇒ N = P = m g
Vậy: F k = m a + F m s = m a + k P = m ( a + k g )
Gia tốc chuyển động của ô tô:
a = v t 2 − v 0 2 2 s = 20 2 − 0 2 2.200 = 1 m / s 2
Lực kéo của động cơ ô tô là:
F k − m ( a + k g ) = 2000 . 1 , 5 = 3000 N .
Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thực hiện trên
quãng đường s là: A = F k . s = 600 . 000 J = 600 k J
Công do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó là:
A = − F m s . s = − k m g . s = − 200 . 000 J = − 200 k J
Chọn đáp án A
Theo định luật II Newton ta có: P → + N → + F m s → + F k → = m a →
Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
F k − F m s = m a và − P + N = 0 ⇒ N = P = m g
Vậy : Fk = ma +Fms = ma + kP = m(a + kg)
Gia tốc chuyển động của ô tô:
− P + N = 0 ⇒ N = P = m g
Lực kéo của động cơ ô tô là: Fk – m (a + kg) = 2000.1,5 = 3000N.
Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thực hiện trên quãng đường s là:
A = Fk.s = 600.000J = 600kJ
Công do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó là:
A = -Fms.s = -kmg.s = - 200.000J = - 200kJ
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: \(P=\dfrac{A_{Fms}}{t}=\dfrac{-6000}{4}=-1500\left(W\right)\)