Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có:  

P → + N → + F → k + F → m s = 0 →

Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:

F k − F m s = 0 ⇒ F k = F m s  và   − P + N = 0 ⇒ N = P = m g

  ⇒ F k = F m s = μ N = μ m g ⇒ μ = F k m g

Mà

ϑ = F . v ⇒ F k = ϑ v = 20000 10 = 2000 N ⇒ μ = 2000 4000.10 = 0 , 05  

Chọn đáp án C

a. Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có 

P → + N → + F k → + F m s → = 0                               

Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có: 

F_k – F_ms = 0  F_k = F_ms và 

− P + N = 0 ⇒ N = P = m g ⇒ F k = F m s = μ N = μ m g ⇒ μ = F k m g

M à   ℘ = F . v ⇒ F k = ℘ v = 20000 10 = 2000 ( N ) ⇒ μ = 2000 4000.10 = 0 , 05

b. Gia tốc chuyển động của ô tô:  

a = v t 2 − v 0 2 2 s = 15 2 − 10 2 2.250 = 0 , 25 ( m / s 2 )

Áp dụng định luật II Newton ta có: P → + N → + F k → + F m s → = m a →  (5)

Chiếu (5) lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta tìm được

F k − F m s = m a ; N = P = m g ⇒ F k = m a + μ m g = 4000.0 , 25 + 0 , 05.4000.10 = 3000 ( N )

Công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường là:

  ℘  = F_kv_t = 3000.15 = 45000W.

Ta có: v = v 0 + a t ⇒ t = v − v 0 a = 15 − 10 0 , 25 = 20 ( s )

Vận tốc trung bình của ô tô trên quãng đường đó

v ¯ = s t = 250 20 = 12 , 5 ( m / s ) .

Công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường đó là: 

℘ ¯ = F k . v ¯ = 375000 ( W )

Tham khảo

a. v  = 54km/h = 15m/s

m = 2 tấn = 2000kg

Lực ma sát: 

F\(_{ms}\)=μN=μmg=0,08.2000.10=1600N

Áp dụng định lý biến thiên động năng

12m(v\(^2\)−0)=A\(_F\)+A\(_N\)+A\(_P\)+A\(_{F_{ms}}\)

⇒12.2000.152=AF+0+0−Fms.s=AF−1600.15

⇒A\(_F\)=249000J

Lực động cơ

A\(_F\)=F.s

⇒249000=F.15

⇒F=16600N

b. Thời gian ô tô chuyển động

\(v^2-0^2\)=2as

⇒15\(^2\)=2.a.15

⇒a=7,5(m/\(s^2\))v=at

⇒15=7,5.t

⇒t=2(s)

\(F_k=F_{ms}=\mu mg=0,2.1000.10=2000\left(N\right)\)

\(A_k=-A_{ms}=F_k.s=2000.250=5.10^5\left(J\right)\)

\(P_k=\dfrac{A_k}{t}=\dfrac{5.10^5}{10}=5.10^4\left(W\right)\)

+ Theo định luật II Niwton:  

P → + N → + F → m s + F → k = m a →

+ Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:

  F k − F m s = m a ; − P + N = 0 ⇒ N = P = m g

Vậy:  F k   =   m a   + F m s   =   m a   +   k P   =   m ( a   +   k g )

Gia tốc chuyển động của ô tô:  

a = v t 2 − v 0 2 2 s = 20 2 − 0 2 2.200 = 1 m / s 2

Lực kéo của động cơ ô tô là: 

F k   −   m   ( a   +   k g )   =   2000 . 1 , 5   =   3000 N .

Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thực hiện trên

quãng đường s là:  A   =   F k . s   =   600 . 000 J   =   600 k J

Công do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó là:

A   =   − F m s . s   =   − k m g . s   =   −   200 . 000 J   =   −   200 k J

Chọn đáp án A

Theo định luật II Newton ta có:    P → + N → + F m s → + F k → = m a →

Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:

F k − F m s = m a  và   − P + N = 0 ⇒ N = P = m g

Vậy : F_k = ma +F_ms = ma + kP = m(a + kg)  

Gia tốc chuyển động của ô tô:  

− P + N = 0 ⇒ N = P = m g

Lực kéo của động cơ ô tô là: F_k – m (a + kg) = 2000.1,5 = 3000N.

Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thực hiện trên quãng đường s là:

A = F_k.s = 600.000J = 600kJ

Công do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó là:

A = -F_ms.s = -kmg.s = - 200.000J = - 200kJ