Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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
Khi tắt máy, xuống dốc, hợp lực tác dụng lên ô tô là:
Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật là:
Chiếu lên phương chuyển động với chuyển động đều ta được:
Khi ô tô lên dốc, để ô tô chuyển động đều thì lực kéo của ô tô phải là:
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 )
Ta có công suất động cơ là
℘ = A t = F . v ( 1 )
Mà lực kéo của vật
F = m g sin α + μ m g cos α ( 2 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta có
μ = ℘ v . m . g . cos α − tan α = 60.10 3 3.2000.10. 3 2 − 1 3 = 3 3
a. Ta có
v A = 18 ( k m / h ) = 5 ( m / s ) ; v B = 54 ( k m / h ) = 15 ( m / s )
Áp dụng định lý động năng
A = 1 2 m v B 2 − 1 2 m v A 2 ⇒ A F → + A f → m s = 1 2 m ( v B 2 − v A 2 )
Mà A f m s = − f m s . s = − μ . N . s = − μ . m . g . s = − 0 , 1.1000.10.100 = − 10 5 ( J ) ⇒ A F → = 1 2 .1000 ( 15 2 − 5 2 ) + 10 5 = 2.10 5 ( J )
b. Ta có
sin α = 60 100 = 3 5 ; cos α = 100 2 − 60 2 100 = 4 5
Áp dụng định lý động năng
A = W d C − W d B ⇒ A P → + A f → m s = 1 2 m v C 2 − 1 2 m v B 2
Công của trọng lực
A P = P x . B C = P sin α . B C = m g sin α . B C A P = 1000.10. 3 5 .100 = 6.10 5 ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . B C = − μ N . B C = − μ . m g cos α . B C A f m s = − 0 , 1.1000.10. 4 5 .100 = − 8.10 4 ( J )
⇒ 6.10 5 − 8.10 4 = 1 2 .1000. ( v C 2 − 15 2 ) ⇒ v C = 35 , 57 ( m / s )
c. Gọi E là vị trí mà xe có thể lên được
v E = 0 ( m / s )
Áp dụng định lý động năng
A = W d E − W d C ⇒ A P → + A f → m s = − 1 2 m v C 2
Công trọng lực của vật
A P → = − P x . C E = − m g sin 30 0 . C E ⇒ A P → = − 1000.10. 1 2 . C E = − 5000. C E ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . C E = − μ N . C E = − μ . m . g cos 30 0 . C E = − 500 3 . C E ( J )
⇒ − 5000. C E − 500 3 . C E = − 1 2 .1000. ( 35 , 57 ) 2 ⇒ C E = 107 , 8435 ( m ) <...
Ta có công suất động cơ là:
ϑ = A t = F . v 1
Mà lực kéo của vật: F = m g sin α + µ m g cos α ( 2 )
Từ (1) và (2) ta có:
μ = ϑ v . m . g . cos α − tan α = 60.10 3 3.2000.10. 3 2 − 1 3 = 3 3
Chọn đáp án A
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 )
Ta có: \(m=2\) tấn \(=2000kg\), \(g=10m/s^2\).
a. Tìm hệ số ma sát \(\mu_1\)Gia tốc của ô tô trên đoạn AB:
\(v_B^2-v_A^2=2as\)
\(20^2-10^2=2a\cdot100\)
\(a=1,5m/s^2\)
Áp dụng định luật II Newton:
\(F_k-F_{ms}=ma\)
\(F_k-\mu_1 mg=ma\)
\(4000-\mu_1\cdot2000\cdot10=2000\cdot1,5\)
\(\mu_1=\dfrac{4000-3000}{20000}=0,05\)
b. Xe có lên đến đỉnh dốc C không?Độ lớn lực ma sát trên dốc:
\(F_{ms}=\mu_2mg\cos30^\circ\)
Theo đề, \(\mu_2=\dfrac{1}{5\sqrt3}\), nên:
\(F_{ms}=\dfrac{1}{5\sqrt3}\cdot2000\cdot10\cdot\dfrac{\sqrt3}{2}=2000N\)
Thành phần trọng lực song song với mặt dốc:
\(P_{\parallel}=mg\sin30^\circ\)
\(P_{\parallel}=2000\cdot10\cdot\dfrac12=10000N\)
Gia tốc khi xe lên dốc, do động cơ tắt máy:
\(a=-\dfrac{F_{ms}+P_{\parallel}}{m}\)
\(a=-\dfrac{2000+10000}{2000}=-6m/s^2\)
Quãng đường xe đi được đến khi dừng:
\(v^2-v_B^2=2as\)
\(0-20^2=2(-6)s\)
\(s=\dfrac{400}{12}\approx33,33m\)
Vì \(33,33<40\), xe không lên đến đỉnh dốc C.
c. Lực cần tác dụng để xe lên dốc và dừng tại CGọi \(F\) là lực kéo song song với mặt dốc, hướng lên dốc.
Áp dụng công thức:
\(v_C^2-v_B^2=2as\)
\(0-20^2=2a\cdot40\)
\(a=-5m/s^2\)
Áp dụng định luật II Newton theo chiều lên dốc:
\(F-mg\sin30^\circ-F_{ms}=ma\)
\(F-10000-2000=2000(-5)\)
\(F=2000N\)
