Một xe ôtô có khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36 km/h trên một đoạn đường nằm ngang thì lái xe thấy một chướng ngại vật ở cách 10 m nên tắt máy và hãm phanh.
a) Đường khô, lực hãm bằng 22000 N. Xe dừng lại cách vật chướng ngại bao nhiêu?
b) Đường ướt, lực hãm bằng 8000 N. Tính động năng và vận tốc của xe lúc va vào vật chướng ngại
Một chiếc xe khách đang chuyển động thẳng đều với tốc độ 20m/s thì người lái xe nhìn thấy một chướng ngại vật giữa đường, phía trước cách xe anh ta 100m. Tuy nhiên, người lái xe này chỉ kịp hãm phanh sau khoảng thời gian từ lúc nhìn thấy chướng ngại vật. Nếu khi hãm phanh xe chuyển động chậm dần với gia tốc 4 m/s2 thì khoảng thời gian lớn nhất có thể để chiếc xe không va vào chướng ngại vật là:
A. 2,5 s
B. 5 s
C. 7,5 s
D. 1,5 s
Đáp án A
Do khoảng thời gian ∆t thì xe chuyển động được quãng đường ∆s=v0.∆t=20∆t
Do đó, khi người lái xe bắt đầu hãm phanh thì khoảng cách giữa xe và chướng ngại vật là: s = 100 - 20∆Mà khi xe bị hãm phanh thì quãng đường xe còn chuyển động được đến khi dừng hẳn là:
Vậy để xe không va vào chướng ngại vật thì
Có : \(\Delta W\)đ \(=\dfrac{1}{2}m\left(v^2_2-v_1^2\right)=\dfrac{1}{2}m.-225=-112,5m\left(J\right)\)
- Theo định lý biến thiên động năng :
\(\Delta W=A=Fs=mgs=-112,5m\)
\(\Rightarrow s=11,25\left(m\right)< 12\left(m\right)\)
Vậy xe không đâm vào chướng ngại vật .
Câu1: Một xe ô tô có khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36km/h thì lái xe thấy có chướng ngại vật ở cách 10m và đạp phanh.
a.Đường khô, lực hãm bằng 22000N. Xe dừng cách vật chướng ngại bao nhiêu?
b.Đường ướt, lực hãm bằng 8000N. Tính động năng và vận tốc của xe lúc va vào vật chướng ngại.
Câu 2.Một vật có khối lượng 0,2 kg được phóng thẳng đứng từ mặt đất với vận tốc 10m/s.Lấy g=10m/s2.Bỏ qua sức cản. Hỏi khi vật đi được quãng đường 8m thì động năng của vật có giá trị bằng bao nhiêu?
Câu 1:
a. Áp dụng định luật II-Newton ta có:
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{hãm}}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu các vector lực theo phương trùng với phương chuyển động ta có:
\(-F_{hãm}=ma\Leftrightarrow-22000=4.10^3a\Rightarrow a=-5,5\) m/s2
Đổi 36km/h = 10m/s
Quãng đường xe đi được đến lúc dừng lại là: \(s=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=\dfrac{0-10^2}{2.\left(-5,5\right)}=9,09m\)
Xe dừng cách vật chướng ngại một khoảng là: 10-9,09=0,9m
b.
Áp dụng định luật II-Newton ta có:
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{hãm}}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu các vector lực theo phương trùng với phương chuyển động ta có:
\(-F_{hãm}=ma\Leftrightarrow-8000=4.10^3a\Rightarrow a=-2\) m/s2
Vận tốc của vật khi va vào chướng ngại là: \(\sqrt{2aS-v_0^2}=\sqrt{2.\left(-2\right).10-10^2}=2\sqrt{15}\)m/s
Động năng của xe là: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.4.10^3.\left(2\sqrt{15}\right)^2=120000J\)
Một xe khối lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 15m/s thì lái xe thấy chướng ngại vật cách xe 20m và hãm phanh. Xe dừng lại cách chướng ngại vật 1m. Tìm độ lớn của lực hãm
giải
quãng đường vật đi được sau khi hãm:
\(s=s1-s2=20-1=19\left(m\right)\)
ta có ct: \(v^2-v_0^2=2as\)
\(\Rightarrow a=\frac{v^2-v_0^2}{2s}=\frac{0^2-15^2}{2.19}=-5,92\)
đổi 2tấn = 2000kg
áp dụng đinh luật II Newtơn
\(F=m.a=2000.\left(-5,92\right)=-11840\left(N\right)\)
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 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 ô tô khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36 km/h thì lái xe thấy vật chướng ngại cách 10m và đạp thắng. Lực hãm thắng bằng 8000 N. Tính: a. Tính công lực hãm và động năng của ô tô lúc va vào chướng ngại b.Vận tốc ô tô khi va vào chướng ngại vật.
Công lực hãm:
\(A_{hãm}=F_{hãm}\cdot s=8000\cdot10=80000J\)
\(v=36\)km/h=10m/s
Động năng ô tô va vào chướng ngại vật:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot4\cdot1000\cdot10^2=200000J\)
Vận tốc ô tô khi va vào chướng ngại vật là:
Bảo toàn động năng:
\(A_{hãm}=\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Rightarrow W_2=W_1+A_{hãm}=200000+80000=280000J\)
Mà \(W_2=\dfrac{1}{2}mv'^2\Rightarrow v'=2\sqrt{35}\)m/s
