Xe khối lượng m = 200 kg chuyển động xuống dốc dài 200 m, cao 10 m. Biết xe chuyển động

Câu hỏi số 840664:

Vận dụng

Xe khối lượng m = 200 kg chuyển động xuống dốc dài 200 m, cao 10 m. Biết xe chuyển động nhanh dần đều, vận tốc xe ở đỉnh dốc là 18 km/h, ở chân dốc là 54 km/h. Biết lực ma sát có độ lớn 52 N. Công suất trung bình của động cơ là bao nhiêu W? Lấy \(g = 9,8m/{s^2}\).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:840664

Phương pháp giải

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

Sử dụng phương pháp động lực học

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

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

Giải chi tiết

Gia tốc của xe là:

\(a = \dfrac{{{v^2} - {v_0}^2}}{{2l}} = \dfrac{{{{15}^2} - {5^2}}}{{2.200}} = 0,5\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)

Thời gian xe đi hết dốc là:

\(t = \dfrac{{v - {v_0}}}{a} = \dfrac{{15 - 5}}{{0,5}} = 20\,\,\left( s \right)\)

Ta có hình vẽ:

Từ hình vẽ ta có:

\(\sin \alpha = \dfrac{h}{l} = \dfrac{{10}}{{200}} = 0,05\)

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

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

Chiếu (*) lên trục Ox, ta có:

\(\begin{array}{l}F + {P_x} - {F_{ms}} = ma\\ \Rightarrow F + mg\sin \alpha - {F_{ms}} = ma\\ \Rightarrow F = {F_{ms}} + ma - mg\sin \alpha \\ \Rightarrow F = 52 + 200.0,5 - 200.9,8.0,05 = 54\,\,\left( N \right)\end{array}\)

Công suất trung bình của động cơ là:

\(\overline P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{F.l}}{t} = \dfrac{{54.200}}{{20}} = 540\,\,\left( W \right)\)

Đáp án cần điền là: 540

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

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K11 học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Kiến thức cập nhật theo chương trình mới nhất. Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.