Một xe cứu hộ khối lượng 2,5 tấn kéo xe ôtô hỏng khối lượng 1,0 tấn bằng dây cáp nhẹ, không dãn như hình vẽ. Hệ số ma sát giữa các bánh xe và mặt đường là = 0,2. Tính lực căng dây khi hai xe chuyển động nhanh dần với gia tốc 0,2 m/s2. 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/ (0,5 điểm)
b/ (0,5 điểm)
Gia tốc:
c/ (1,0 điểm)
Áp dụng định luật II Niu – tơn:
Chiếu lên chiều dương (hoặc chiếu lên chiều chuyển động)
a, <Bạn tự làm phần đầu nha>
Đổi : 2,5 tấn =2500 kg
Trọng lực tác dụng lên vật là
\(P=mg=2500\cdot10=25000\left(N\right)\)
Theo định luật II Niuton có
\(\overrightarrow{F_k}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a}\)
Chiếu theo trục Oy: \(N=P=25000\left(N\right)\)
Lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường
\(F_{ms}=N\cdot\mu=25000\cdot0,1=2500\left(N\right)\)
Chiếu lên Ox: \(F_k=m\cdot a+F_{ms}=2500\cdot1,5+2500=6250\left(N\right)\)
b, Khi xe tắt máy
Theo định luật II Niuton có
\(\overrightarrow{F'_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a'}\)
Chiếu theo Oy: \(a=\dfrac{-F_{ms}}{m}=\dfrac{-2500}{2500}=-1\left(\dfrac{m}{s^2}\right)\)
Vật chuyển động đều trên đường nằm ngang.
\(\Rightarrow\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}\)
\(\Rightarrow F-F_{ms}=0\)
\(\Rightarrow F=F_{ms}=\mu mg=0,2\cdot2000\cdot10=4000N\)
Công của lực kéo và lực ma sát lúc này bằng nhau.
\(\Rightarrow A_{F_k}=A_{ms}=F\cdot s=4000\cdot250=10^6J\)
Khi ôtô chuyển động thẳng đều, lực phát động cân bằng với lực ma sát lăn. Về độ lớn:
Gia tốc của xe ô tô là a = v − v 0 t = 15 − 0 20 = 0 , 75 m / s 2
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động .Áp dụng định luật II Newton. Ta có F → + F → m s + N → + P → = m a →
Chiếu lên trục Ox: F − F m s = m a 1
Theo bài ra F m s = 0 , 25 F k
⇒ F − 0 , 25 F = m a
⇒ 0 , 75 F = 3 , 6.10 3 .0 , 75 ⇒ F = 3600 N
⇒ F m s = 0 , 25.3600 = 900 N
Chiếu lên trục Oy: N – P = 0 ⇒ N = 36 . 10 3 N
⇒ F m s = μ N ⇒ μ = F m s N = 900 36.10 3 = 0 , 025
\(v_0=36\)km/h=10m/s
Định luật ll Niu tơn:
\(\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a}\) \(\Rightarrow F-F_{ms}=m\cdot a\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{F-F_{ms}}{m}=\dfrac{4500-0,2\cdot1,5\cdot1000\cdot10}{1,5\cdot1000}=1\)m/s2
Để vật đạt \(v=72\)km/h=20m/s cần thời gian:
\(v=v_0+at\Rightarrow t=\dfrac{v-v_0}{a}=\dfrac{20-10}{1}=10s\)