Một xe ô tô khối lượng \(M = {10^3}\,\,kg\) chuyển động trên con đường nằm ngang.

Câu hỏi số 840633:

Vận dụng

Một xe ô tô khối lượng \(M = {10^3}\,\,kg\) chuyển động trên con đường nằm ngang. Nếu trên đường dài s = 2 km, vận tốc của xe tăng từ \({v_1} = 15\,\,m/s\) đến \({v_2} = 20\,\,m/s\) thì công suất trung bình của động cơ là bao nhiêu W? Biết hệ số ma sát cản trở chuyển động là 0,005. (Kết quả làm tròn đến phần nguyên).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:840633

Phương pháp giải

Mối liên hệ giữa quãng đường, vận tốc, gia tốc trong chuyển động biến đổi đều không đổi chiều chuyển động: \({v^2} - {v_0}^2 = 2as\)

Gia tốc: \(a = \dfrac{{v - {v_0}}}{t}\)

Công thức định luật II Newton: \(\overrightarrow F = m.\overrightarrow a \)

Lực ma sát: \({F_{ms}} = \mu N\)

Công của lực: \(A = F.s.\cos \alpha \)

Công suất trung bình: \(\overline P = \dfrac{A}{t}\)

Giải chi tiết

Trong quá trình xe tăng tốc, ta có:

\(\begin{array}{l}{v^2} - {v_0}^2 = 2as \Rightarrow a = \dfrac{{{v^2} - {v_0}^2}}{{2s}}\\ \Rightarrow a = \dfrac{{{{20}^2} - {{15}^2}}}{{2.2000}} = 0,04375\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)

Thời gian xe chuyển động là:

\(t = \dfrac{{v - {v_0}}}{a} = \dfrac{{20 - 15}}{{0,04375}} = \dfrac{{800}}{7}\,\,\left( s \right)\)

Các lực tác dụng lên xe là:

Áp dụng công thức định luật II Newton, ta có:

\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_k}} + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \,\,\left( * \right)\)

Chiếu (*) lên trục Oy, ta có:

\( - P + N = 0 \Rightarrow N = P = mg\)

Chiếu (*) lên trục Ox, ta có:

\(\begin{array}{l}{F_k} - {F_{ms}} = ma \Rightarrow {F_k} - \mu N = ma\\ \Rightarrow {F_k} - \mu mg = ma \Rightarrow {F_k} = m\left( {a + \mu g} \right)\\ \Rightarrow {F_k} = {10^3}.\left( {0,04375 + 0,005.9,8} \right) = 92,75\,\,\left( N \right)\end{array}\)

Công suất trung bình của động cơ là:

\(\overline P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{{F_k}.s}}{t} = \dfrac{{92,75.2000}}{{\dfrac{{800}}{7}}} \approx 1623\,\,\left( W \right)\)

Đáp án cần điền là: 1623

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.