a. Áp dụng định lý động năng

A = W d B − W d A ⇒ A F → + A f → m s = 1 2 m v B 2 − 1 2 m v A 2

Công của lực kéo  A F = F . s = 4000.100 = 4.10 5 ( J )  

Công của lực ma sát 

A f m s = − f m s . s = − μ N . s = − μ . m . g . s = − μ .2000.10.100 = − μ .2.10 6 ( J ) ⇒ 4.10 5 − μ .2.10 6 = 1 2 .2000.20 2 − 1 2 .2000.10 2 ⇒ μ = 0 , 05

b. Giả sử D làvị trí mà vật có vận tốc bằng không

Áp dụng định lý động năng

A = W d D − W d B ⇒ A P → + A f → m s = 1 2 m v D 2 − 1 2 m v B 2

Công trọng lực của vật

A P → = − P x . B D = − m g sin 30 0 . B D = − 10 4 . B D ( J )

Công của lực ma sát 

A f m s = − f m s . B D = − μ N . B D = − μ . m . g cos 30 0 . B D = − 2000. B D ( J )

⇒ − 10 4 . B D − 2000. B D = 1 2 .2000.0 − 1 2 .2000.20 2 ⇒ B D = 33 , 333 ( m )

⇒ B C > B D nên xe không lên được đỉnh dốc.

c. Áp dụng định lý động năng

A = W d C − W d B ⇒ A F → + A P → + A f → m s = 1 2 m v C 2 − 1 2 m v B 2

Công trọng lực của vật

A P → = − P x . B C = − m g sin 30 0 . B C = − 10 4 .40 = − 4.10 5 ( J )

Công của lực ma sát

A f m s = − f m s . B C = − μ N . B C = − μ . m . g cos 30 0 . B C = − 2000.40 = − 8.10 4 ( J )  

Công của lực kéo

A F → = F . B C = F .40 ( J ) ⇒ F .40 − 4.10 5 − 8.10 4 = 0 − 1 2 .2000.20 2 ⇒ F = 2000 ( N )

Chọn đáp án D

+ Thời gian xe chuyển động sau khi tắt máy đến khi dừng lại

+ Từ v = at +  v 0  (với  v 0  = 54 km/h = 15 m/s và khi dừng lại v = 0

Đáp án:

a) x₁ = 570 − 2t − 0,1t²(m);   x₂ = 20t − 0,2t²(m)   

Giải thích các bước giải:

a) Phương trình chuyển động của mỗi xe:

Chọn trục toạ độ trùng với dốc, gốc toạ độ tại chân dốc, chiều dương là chiều chuyển động của ô tô, gốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu lên dốc.

+ Đối với xe đạp ta có:                    

x₀₁ = 570m

v₀₁ = −7,2km/h = −2m/s

a₁ = −0,2m/s²

Phương trình chuyển động của xe đạp là:

x₁ = x₀₁ + v₀₁t + \(\dfrac{1}{2}\)a₁t² = 570 − 2t − 0,1t² (m)

+ Đối với ô tô ta có:   

 x₀₂ = 0

v₀₂ = 72km/h = 20m/s

a₂ = −0,4m/s²

Phương trình chuyển động của ô tô là:

x₂ = x₀₂ + v₀₂t + \(\dfrac{1}{2}\)a₂t² = 20t − 0,2t² (m)

\(m=1500kg\) ( Đổi 1,5 tấn )

\(s=100m\) \(;\)  \(v=72km/h=20m/s\)

\(v_0=0\)

\(\mu=0,02\)

\(g=10m/s^2\)

\(a,a=?m/s^2\)

\(b,F_k=?N\)

====================

\(a,\)Vì \(v>0\Rightarrow s=d=100m\)

Ta có : \(v^2-v_0^2=2ad\)

\(\Leftrightarrow20^2-0^2=2a.100\)

\(\Leftrightarrow a=2m/s^2\)

\(b,\) Do vật có lực kéo của động cơ nên \(P=N\) ( trọng lục = lực nâng )

\(\Rightarrow\)\(N=P=mg=1500.10=15000N\) 

Mà \(F_{ms}=\mu.N=0,02.15000=300\left(N\right)\)

Ta có : \(F_k-F_{ms}=ma\)

\(\Leftrightarrow F_k=ma+F_{ms}\)

\(\Leftrightarrow F_k=1500.2+300=3300\left(N\right)\)

Vậy độ lớn lực kéo động cơ là \(3300N\)

Gia tốc ô tô:

\(a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2s}=\dfrac{20^2-0^2}{2\cdot100}=\dfrac{29m}{s^2}\)

Độ lớn lực kéo động cơ:

\(-F_{ms}+F=ma\)

\(\Leftrightarrow F=ma+F_{ms}=ma+\mu mg=1500\cdot2+0,02\cdot1500\cdot10=3000+300=3300\left(N\right)\)

a=v2−v202s=202−022⋅100=29ms2a=v2−v022s=202−022⋅100=29ms2

Độ lớn lực kéo động cơ:

$-F_{ms}+F=ma$

$\iff F=ma+F_{ms}=ma+\mu mg=1500\cdot 2+0,02\cdot 1500\cdot 10=3000+300=3300\left(N\right)$

<Bạn tự vẽ hình>

Đổi 10 tấn =10000 kg ; 36km/h=10m/s

Theo định luật II Niu tơn

\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a}\)

Chiếu lên trục Oy :\(N=P=m\cdot g=10000\cdot10=100000\left(N\right)\)

Chiếu lên trục Ox: \(-F_{ms}=m\cdot a\Rightarrow a=\dfrac{-\mu N}{m}=\dfrac{-0,04\cdot100000}{10000}=-0,4\left(\dfrac{m}{s^2}\right)\)

Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng lại là

\(s=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=\dfrac{0^2-10^2}{2\cdot\left(-0,4\right)}=125\left(m\right)\)

Đáp án A

Lực ma sát F m s = μ m g . Vì lực ma sát ngc chiều với chiều chuyển động nên nếu ta chọn chiều + theo chiều chuyển động thì lực ma sát ngược chiều +

Sau khi hãm phanh chuyển động của xe là chậm dần đều

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 )