Một ô tô khối lượng 1,5 tấn bắt đầu chuyển động nhanh dần đều trên đường nằm ngang, hệ số ma sát 0,1. Sau 16s xe đi được 40m. Tính công và công suất của động cơ ô tô
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a. Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có
P → + N → + F k → + F m s → = 0
Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
Fk – Fms = 0 Fk = Fms và
− P + N = 0 ⇒ N = P = m g ⇒ F k = F m s = μ N = μ m g ⇒ μ = F k m g
M à ℘ = F . v ⇒ F k = ℘ v = 20000 10 = 2000 ( N ) ⇒ μ = 2000 4000.10 = 0 , 05
b. Gia tốc chuyển động của ô tô:
a = v t 2 − v 0 2 2 s = 15 2 − 10 2 2.250 = 0 , 25 ( m / s 2 )
Áp dụng định luật II Newton ta có: P → + N → + F k → + F m s → = m a → (5)
Chiếu (5) lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta tìm được
F k − F m s = m a ; N = P = m g ⇒ F k = m a + μ m g = 4000.0 , 25 + 0 , 05.4000.10 = 3000 ( N )
Công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường là:
℘ = Fkvt = 3000.15 = 45000W.
Ta có: v = v 0 + a t ⇒ t = v − v 0 a = 15 − 10 0 , 25 = 20 ( s )
Vận tốc trung bình của ô tô trên quãng đường đó
v ¯ = s t = 250 20 = 12 , 5 ( m / s ) .
Công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường đó là:
℘ ¯ = F k . v ¯ = 375000 ( W )
Tham khảo
a. v = 54km/h = 15m/s
m = 2 tấn = 2000kg
Lực ma sát:
F\(_{ms}\)=μN=μmg=0,08.2000.10=1600N
Áp dụng định lý biến thiên động năng
12m(v\(^2\)−0)=A\(_F\)+A\(_N\)+A\(_P\)+A\(_{F_{ms}}\)
⇒12.2000.152=AF+0+0−Fms.s=AF−1600.15
⇒A\(_F\)=249000J
Lực động cơ
A\(_F\)=F.s
⇒249000=F.15
⇒F=16600N
b. Thời gian ô tô chuyển động
\(v^2-0^2\)=2as
⇒15\(^2\)=2.a.15
⇒a=7,5(m/\(s^2\))v=at
⇒15=7,5.t
⇒t=2(s)
+ 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
Đổi 72km/h=20m/s
Ta có: \(v^2-v_0^2=2as\Leftrightarrow20^2-0^2=2.a.200\Leftrightarrow a=1\)(m/s2)
Lực kéo của động cơ là: \(F=ma=2000.1=2000\left(N\right)\)
Lực ma sát tác dụng lên vật là: \(F_{ms}=N\mu=mg\mu=2000.10.0,2=4000\left(N\right)\)
Công lực kéo tác dụng lên là: \(A=Fs=2000.200=400000\left(J\right)\)
Công lực ma sát tác dụng lên là: \(A=Fs=4000.200=800000\left(J\right)\)
Theo định luật II Newton ta có:\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{F_k}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
\(F_k-F_{ms}=ma\) và \(-P+N=0\Rightarrow N=P=mg\)
Vậy : Fk = ma +Fms = ma + kP = m(a + kg)
Gia tốc chuyển động của ô tô:
\(-P+N=0\Rightarrow N=P=mg\)
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
Đổi 1 tấn = 1000 kg.
72 km/h = 20 m/s.
Trọng lượng của xe là:
\(P=10m=10000\) (N)
Công của lực kéo là:
\(A=F.s=10000.100=1000000\) (J)
Gia tốc của xe là:
\(a=\dfrac{2v^2}{s}=\dfrac{2.20^2}{100}=8\) (m/s2)
Thời gian vật đi hết quãng đường đó là:
\(t=\dfrac{v-v_0}{a}=\dfrac{20}{8}=2,5\) (s)
Công suất trung bình của lực kéo là:
\(p=\dfrac{A}{t}=\dfrac{1000000}{2,5}=400000\) (W)
Đổi 36km/h = 10m/s
Ta có: \(v^2-v_0^2=2aS\)\(\Leftrightarrow0^2-10^2=2a.10\)\(\Leftrightarrow a=-5\)m/s2
Lực ma sát tác dụng lên ô tô là: \(F_{ms}=F=m\left|a\right|=1,5.1000.\left|-5\right|=7500N\)
Thời gian oto chuyển động tới lúc dừng là: \(t=\dfrac{v-v_0}{a}=\dfrac{0-10}{-5}=2\left(s\right)\)
Công suất của lực ma sát là: \(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{F.S}{t}=\dfrac{7500.10}{2}=37500W\)
Vận tốc của oto sau quãng đường 5m là: \(v=\sqrt{v_0^2+2aS}=\sqrt{10^2+2.\left(-5\right).5}=5\sqrt{2}\)m/s
Tham khảo:
Đổi 1,5 tấn =1500kg
Gia tốc của chuyển động là:
s=v0.t+12.a.t2⇔40=0+12.a.162⇒a=0,3125(m/s2)
Độ lớn của lực tác dụng là:
F−Fms=m.a⇔F−μ.m.g=m.a⇔F−0,1.1500.10=1500.0,3125⇒F=1968,75(N)
Công của động cơ ô tô là:
A=F.s=1968,72.40=78750(J)
Công suất của động cơ ô tô là:
P=At=78750.16=4921,875(W)
tiểu sói tra mạng nhanh nhỉ