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

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 )

Chọn đáp án C

chọn gốc tọa độ tại chân dốc và chiều chuyển động là chiều dương mà vật cdd chậm dần đều \(\Rightarrow av< 0\)\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=\dfrac{v-vo}{t}\Rightarrow t=\dfrac{v-vo}{a}=\dfrac{5-15}{-0,2}=50s\\S=\dfrac{v^2-vo^2}{2a}=\dfrac{5^2-15^2}{-0,2.2}=500m\\\\\end{matrix}\right.\)

Đổi: \(v_0=36\)km/h=10m/s

Quãng đường ô tô đi đc: \(S=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2=10t+\dfrac{1}{2}\cdot0,2\cdot t^2=10t+0,1t^2\)

Mà đoạn đường đó xe đi hết 960m:

\(\Rightarrow10t+0,1t^2=960\Rightarrow t=60s\)

Vận tốc ô tô ở cuối đoạn: 

\(v=v_0+at=10+0,2\cdot60=22\)m/s

\(\Rightarrow v\cdot t=22\cdot60=1320m\)

Chọn B.

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 )

a. Vì Xe chuyển động thẳng đều nên 

F = f m s = μ N = μ m g = 0 , 2.2000.10 = 4000 ( N )

b.  v C = 72 ( k m / h ) = 20 ( m / s )

Áp dụng định lý động năng

A = W d C − W d B  

Công của trọng lực 

A P = P x . B C = P sin α . B C = m g sin α . B C A P = 2000.10. 1 2 . B C = 10 4 . B C ( J )

⇒ 10 4 . B C = 1 2 . m . v C 2 − 1 2 m . v B 2 ⇒ 10 4 . B C = 1 2 .2000.20 2 − 1 2 .2000.2 2 ⇒ B C = 39 , 6 ( m )

c. Áp dụng định lý động năng 

A = W d D − W d C ⇒ A f → m s = 1 2 m v D 2 − 1 2 m v C 2

Công của lực ma sát 

A f m s = − f m s . s = − μ N . s = − μ . m g . s / = − μ .2000.10.200 = − μ .4.10 6 ( J )

Dừng lại 

v D = 0 ( m / s ) ⇒ − μ 4.10 6 = 0 − 1 2 .2000.20 2 ⇒ μ = 0 , 1