Một toa xe có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc 54 km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực hãm nếu toa xe dừng lại sau 1 phút 40 giây
Một đoàn tầu có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc 54km/h, người lái tầu nhìn tò xa thấy một chướng ngại vật, liền hãm phanh . Tính độ lớn lực hãm để tàu dừng lại sau 10 giây.
A. 12000N
B. 14000N
C. – 15000N
D. – 18000N
+ Ta có khi tàu dừng lại:
v 2 = 0 m / s ; v 1 = 54 k m / s = 15 m / s
+ Độ biến thiên động lượng:
Δ p = p 2 − p 1 = − m v 1 = − 10.000.15 = − 150000 N
+ Lực hãm để tàu dừng lại sau 10s:
Δ p = F . Δ t ⇒ F = − 150000 10 = − 15000 N
Chọn đáp án C
Một đoàn tầu có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc 54km/h. Thì người lái tầu nhìn từ xa thấy một chướng ngại vật, liền hãm phanh . Tính độ lớn lực hãm để tàu dừng lại sau sau 10 giây
Ta có khi tàu dừng lại
v 2 = 0 ( m / s ) ; v 1 = 54 ( k m / s ) = 15 ( m / s )
Độ biến thiên động lượng
Δ p = p 2 − p 1 = − m v 1 = − 10.000.15 = − 150000 ( N )
Lực hãm để tàu dừng lại sau sau 10 giây
Δ p = F . Δ t ⇒ F = − − 150000 10 = − 15000 ( N )
Một khẩu pháo có khối lượng m1 = 130kg được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết to axe có khối lượng m2 = 20kg khi chưa nạp đạn. Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m3 = 1kg. Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v0 = 400m/s so với súng. Hãy xác định vận tốc của toa xe sau khi bắn trong các trường hợp.
a. Toa xe nằm yên trên đường day.
b. Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km/h theo chiều bắn đạn
c. Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km/h theo chiều ngược với đạn.
Chiều (+) là chiều CĐ của đạn:
a. Toa xe đứng yên v = 0 p = 0
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
( m 1 + m 2 + m 3 ) v = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 v 0 ⇒ v / = ( m 1 + m 2 + m 3 ) v − m 3 . v 0 m 1 + m 2 = 0 − 1.400 130 + 20 ≈ − 2 , 67 m / s
Toa xe CĐ ngược chiều với chiều viên đạn
b. Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 ( v 0 + v 1 ) ⇒ v / = ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 − m 3 . ( v 0 + v 1 ) m 1 + m 2 ⇒ v / = ( 130 + 20 + 1 ) .5 − 1. ( 400 + 5 ) 130 + 20 ≈ 2 , 33 ( m / s )
Toa xe CĐ theo chiều bắn nhưng vận tốc giảm đi.
c. Theo định luật bảo toàn động lượng ta có
− ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 ( v 0 − v 1 ) ⇒ v / = − ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 − m 3 . ( v 0 − v 1 ) m 1 + m 2 ⇒ v / = − ( 130 + 20 + 1 ) .5 − 1. ( 400 − 5 ) 130 + 20 ≈ − 7 , 67 ( m / s )
Vận tốc của toa vẫn theo chiều cũ và tăng tốc.
Một khẩu pháo có khối lượng m 1 = 130 k g được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết toa xe có khối lượng m 2 = 20 k g khi chưa nạp đạn. Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m 3 = l k g . Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v 0 = 400 m / s so với súng. Hãy xác định vận tốc của toa xe sau khi bắn khi toa xe đang chuyển động với vận tốc v 1 = 18 k m / h theo chiều ngược với đạn.
A. – 3,67 m /s
B. – 7,67 m/s
C. – 8,76 m/s
D. – 2,67 m/s
+ Theo định luật bảo toàn động lượng:
− m 1 + m 2 + m 3 v 1 = m 1 + m 2 v / + m 3 v 0 − v 1
⇒ v / = − m 1 + m 2 + m 3 v 1 − m 3 v 0 − v 1 m 1 + m 2 = − 130 + 20 + 1 .5 − 1 400 − 5 130 + 20 ≈ − 7 , 67 m / s
+ Vận tốc của toa vẫn theo chiều cũ và tăng tốc.
Chọn đáp án B
Một khẩu pháo có khối lượng m 1 = 130 k g được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết toa xe có khối lượng m 2 = 20 k g khi chưa nạp đạn. Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m 3 = 1 k g . Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v 0 = 400 m / s so với súng. Hãy xác định vận tốc của toa xe sau khi bắn khi toa xe đang chuyển động với vận tốc v 1 = 18 k m / h theo chiều bắn đạn
A. 3,67 m /s
B. 5,25 m/s
C. 8,76 m/s
D. 2,33 m/s
+ Theo định luật bảo toàn động lượng:
m 1 + m 2 + m 3 v 1 = m 1 + m 2 v / + m 3 v 0 + v 1
⇒ v / = m 1 + m 2 + m 3 v 1 − m 3 v 0 + v 1 m 1 + m 2 = 130 + 20 + 1 .5 − 1 400 + 5 130 + 20 ≈ 2 , 33 m / s
+ Toa xe chuyển động theo chiều bắn nhưng vận tốc giảm đi
Chọn đáp án D
- Một ô tô khối lượng 6 tấn đang chạy trên đường ngang với vận tốc không đổi 36 km/h. Lực cản có độ lớn không đổi và bằng 5% trọng lượng của xe .
a/ Tính lực cản
b/ Đang chạy với vận tốc nói trên tài xế tắt máy và không hãm phanh dùng định lý động năng để tính quãng đường xe đi thêm được.
c/ Tài xế tắt máy và đạp thắng, xe chạy thêm 8m thì dừng lại. Tính lực hãm.
a. Trọng lượng của xe là: \(P=mg=6000.10=60000\left(N\right)\)
Lực cản có độ lớn là: \(F_c=5\%P=5\%.60000=3000\left(N\right)\)
b. Đổi 36km/h = 10 m/s
Xem hệ xe là một hệ kín, năng lượng được bảo toàn.
Ta có độ biến thiên động năng bằng công của lực không thế:
\(W_{đ_s}-W_{đ_{tr}}=A_c\)
\(\Leftrightarrow0-\dfrac{1}{2}mv^2=F_c.s.cos180^0\)
\(\Leftrightarrow-\dfrac{1}{2}.6000.10^2=3000.s.\left(-1\right)\)
\(\Rightarrow s=100\left(m\right)\)
c. Ta có: \(W_{đ_s}-W_{đ_{tr}}=A_c\)
\(\Leftrightarrow0-\dfrac{1}{2}mv^2=F_c'.s.cos180^0\)
\(\Leftrightarrow-\dfrac{1}{2}.6000.10^2=F_c'.8.\left(-1\right)\)
\(\Rightarrow F_c'=37500\left(N\right)\)
Một khẩu pháo có khối lượng m1 = 130kg được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết toa xe có khối lượng m2 = 20kg khi chưa nạp đạn. Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m3 = 1kg. Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v0 = 400m/s so với súng. Hãy xác định vận tốc của toa xe sau khi bắn trong các trường hợp:
a. Toa xe nằm yên trên đường dây
b. Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km//h theo chiều bắn đạn.
c. Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km//h theo chiều ngược với đạn.
Một khẩu pháo có khối lượng m 1 = 130 k g được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết toa xe có khối lượng m 2 = 20 k g khi chưa nạp đạn. Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m 3 = l k g . Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v 0 = 400 m / s so với súng. Hãy xác định vận tốc của toa xe sau khi bắn khi toa xe nằm yên trên đường ray.
A. – 3,67 m /s
B. – 5,25 m/s
C. – 8,76 m/s
D. – 2,67 m/s
+ Chiều dương là chiều chuyển động của đạn.
+ Toa xe đứng yên v = 0 → p = 0
+ Theo định luật bảo toàn động lượng:
m 1 + m 2 + m 3 v = m 1 + m 2 v / + m 3 v 0
⇒ v / = m 1 + m 2 + m 3 v − m 3 v 0 m 1 + m 2 = 0 − 1.400 130 + 20 ≈ − 2 , 67 m / s
Toa xe chuyển động ngược chiều với chiều viên đạn
Chọn đáp án D
