Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng với vận tốc không đổi 54 km/h. Mặt dốc hợp với mặt đất phẳng ngang một góc $α$ , với sin $α$ = 0,04. Lấy g ≈ 10 m/ $s^{2}$ . Hỏi động cơ ô tôphải có công suất bằng bao nhiêu để ô tô có thể chuyển động lên dốc phảng này với cùng vận tốc 54 km/h ?

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 1: Cơ học !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Theo định luật II Niu-tơn, chuyển động thẳng của ô tô trên mặt dốc được mô tả bởi phương trình :

ma = F + $P_{1}$ + $F_{m s}$ = F + mgsin $α$ + $μ$ mgcos $α$ (1)

trong đó a là gia tốc của ô tô, F là lực của động cơ, $P_{1}$ = mg sin $α$ là thành phần trọng lực ô tô hướng song song với mặt dốc phẳng nghiêng, $F_{m s}$ = $μ$ mgcos $α$ là lực ma sát của mặt dốc.

Khi ô tô tắt máy (F = 0) và chuyển động đều (a = 0) xuống dốc với vận tốc v = 54 km/h, thì theo (1) ta có :

$P_{1}$ + $F_{m s}$ = 0 ⇒ mgsin $α$ = - $μ$ mgcos $α$ (2)

Khi ô tô nổ máy (F ≠ 0) và chuyển động đều (a = 0) lên dốc với cùng vận tốc v = 54 km/h = 15 m/s, thì theo (1) ta có :

F + $P_{1}$ + $F_{m s}$ = 0 ⇒ F = -(mgsin $α$ + $μ$ mgcos $α$ ) . (3)

Thay (2) vào (3), ta tìm được : |F| = 2mgsina.

Như vậy, ô tô phải có công suất:

P = |F|v= 2.1000.10.0,04.15 = 12 kW

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một ô tô trọng lượng 5000 N, chuyển động thẳng đều trên đoạn đường phẳng ngang dài 3 km. Cho biết hệ số ma sát của mặt đường là 0,08. Tính công thực hiện bởi động cơ ô tô trên đoạn đường này.
A. 1500 kJ. B. 1200 kJ.
C. 1250 kJ. D. 880 kJ.

Xem đáp án

Lời giải

Chọn đáp án B

Hướng dẫn:

Ô tô chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang vì vậy lực kéo của động cơ ô tô phải có độ lớn bằng lực ma sát

F = $F_{m s}$ = $μ$ P = 0,08.5000 = 400N

Suy ra A = F.s = 400.3000 = 1200000J = 1200kJ

Câu 2

Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/ $s^{2}$ trong khoảng thời gian 5 s. Lấy g = 9,8 m/ $s^{2}$ . Xác định công và công suất của lực nâng do cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian này. Bỏ qua sức cản của không khí.
A. 12,25 kJ và 2,45 kW. B. 12,5 kJ và 2,5 kW.
C. 25 kJ và 5 kW. D. 24,5 kJ và 4,9 kW.

Xem đáp án

Lời giải

Khi nâng vật lên độ cao h, lực nâng F thực hiện công :

A = Fh

Chọn chiểu chuyển động của vật là chiều dương. Áp dụng định luật II Niu-tơn đối với chuyển động của vật m :

ma = F- P = F- mg

suy ra: F = m(a + g) = 500(0,2 + 9,8) = 5000 N.

Thay h = a $t^{2}$ /2 = 0,2. $5^{2}$ /2 = 2,5(m), ta tìm đươc :

Công của lực nâng : A = 5000.2,5 = 12500 J = 12,5 kJ.

Công suất của lực nâng : P = A/t = 12500/5 = 2500(W) = 2,5 kW.

Chọn đáp án B.

Câu 3