Một ô tô có khối lượng 1,2 tấn được tăng tốc từ 18 km/h đến 36 km/h. (Giả sử bỏ qua ma sát trên đoạn đường này). Công của động cơ ô tô thực hiện trong giai đoạn đó có giá trị là bao nhiêu?

Đổi 10,8 km/h = 3 m/s.

Phân tích các lực tác dụng lên vật và lựa chọn trục tọa độ Oxy như hình vẽ.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.

Vật chịu tác dụng của: trọng lực \[\overrightarrow P \]; lực tác dụng của mặt phẳng nghiêng lên vật \[\overrightarrow N \]; lực kéo \[\overrightarrow {{F_k}} \] và lực ma sát \[\overrightarrow {{F_{ms}}} \] .

Theo định luật II Newton: \[\overrightarrow N + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_k}} + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m\overrightarrow a \] (1)

Chiếu lên trục Ox, ta có: F_k - F_ms - P_x = 0 (do vật chuyển động đều nên a = 0)

\[ \Rightarrow \] F_k = P_x + F_ms = mg.sinα + µ.mg.cosα

Mặt khác, công suất của động cơ là: \[{\rm{P}} = \frac{A}{t} = {F_k}.v\]

\[ \Rightarrow \mu = \frac{{{F_k} - mg\sin \alpha }}{{mg\cos \alpha }} = \frac{{\frac{{\rm{P}}}{v}}}{{mg\cos \alpha }} - \tan \alpha = \frac{{{{60.10}^3}}}{{3.2000.10.\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} - \frac{1}{{\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\]

Đáp án đúng là A

Công có ích: \[{A_{ci}} = P.h = mgh = 30.9,8.2 = 588\,J\]

Hiệu suất: \[H = \frac{{{A_{ci}}}}{A} = \frac{{588}}{{5000}} = 11,76\% \]