Một ô tô đang chuyển động với tốc độ 72 km/h thì tắt máy và đi lên một cái dốc dài 100 m, cao 28 m. Hệ số ma sát lăn giữa xe và mặt đường là 0,2. Lấy g = 10 m/s 2 . Tìm gia tốc của ô tô khi lên dốc. Ô tô có lên được hết dốc không? Giải thích
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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 )
Chọn đáp án D
+ Thời gian xe chuyển động sau khi tắt máy đến khi dừng lại
+ Từ v = at + v 0 (với v 0 = 54 km/h = 15 m/s và khi dừng lại v = 0
Đáp án:
a) x1 = 570 − 2t − 0,1t2(m); x2 = 20t − 0,2t2(m)
Giải thích các bước giải:
a) Phương trình chuyển động của mỗi xe:
Chọn trục toạ độ trùng với dốc, gốc toạ độ tại chân dốc, chiều dương là chiều chuyển động của ô tô, gốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu lên dốc.
+ Đối với xe đạp ta có:
x01 = 570m
v01 = −7,2km/h = −2m/s
a1 = −0,2m/s2
Phương trình chuyển động của xe đạp là:
x1 = x01 + v01t + \(\dfrac{1}{2}\)a1t2 = 570 − 2t − 0,1t2 (m)
+ Đối với ô tô ta có:
x02 = 0
v02 = 72km/h = 20m/s
a2 = −0,4m/s2
Phương trình chuyển động của ô tô là:
x2 = x02 + v02t + \(\dfrac{1}{2}\)a2t2 = 20t − 0,2t2 (m)
\(m=1500kg\) ( 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 \(3300N\)
<Bạn tự vẽ hình>
Đổi 10 tấn =10000 kg ; 36km/h=10m/s
Theo định luật II Niu tơn
\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên trục Oy :\(N=P=m\cdot g=10000\cdot10=100000\left(N\right)\)
Chiếu lên trục Ox: \(-F_{ms}=m\cdot a\Rightarrow a=\dfrac{-\mu N}{m}=\dfrac{-0,04\cdot100000}{10000}=-0,4\left(\dfrac{m}{s^2}\right)\)
Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng lại là
\(s=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=\dfrac{0^2-10^2}{2\cdot\left(-0,4\right)}=125\left(m\right)\)
Đáp án A
Lực ma sát F m s = μ m g . Vì lực ma sát ngc chiều với chiều chuyển động nên nếu ta chọn chiều + theo chiều chuyển động thì lực ma sát ngược chiều +
Sau khi hãm phanh chuyển động của xe là chậm dần đều
a. Ta có v A = 72 ( k m / h ) = 20 ( m / s ) ; v B = 18 ( k m / h ) = 5 ( m / s )
Chọn mốc thế năng tại AB
Theo định luật bảo toàn năng lượng W A = W B + A m s
W A = 1 2 m v A 2 = 1 2 .2000.20 2 = 4.10 5 ( J ) W B = 1 2 m v B 2 = 1 2 .2000.5 2 = 25000 ( J ) A m s = μ 1 . m . g . A B = μ 1 .2000.10.100 = 2.10 6 . μ 1 ( J ) ⇒ 4.10 5 = 25000 + 2.10 6 . μ 1 ⇒ μ 1 = 0 , 1875
b. Chọn mốc thế năng tại C
z B = B C . sin 30 0 = 50.0 , 5 = 25 ( m )
Theo định luật bảo toàn năng lượng W B = W C + A m s
W B = 1 2 m v B 2 + m g z B = 1 2 .2000.5 2 + 2000.10.25 = 525000 ( J ) W C = 1 2 m v C 2 = 1 2 .2000. v C 2 = 1000. v C 2 ( J )
A m s = μ 2 . m . g . cos 30 0 . B C = 0 , 1.2000.10. 3 2 .50 = 86602 , 54 ( J ) ⇒ 525000 = 1000 v C 2 + 86602 , 54 ⇒ v C = 20 , 94 ( m / s )
vậy ô tô có lên dốc được kh ạ